Recent insights into polysaccharide-based hydrogels and their potential applications in food sector: a review

A. Manzoor et al.

---

International Journal of Biological Macromolecules 213 (2022) 987–1006
1006
[241]
W.E. Hennink, C.F. van Nostrum, Novel crosslinking methods to design hydrogels, 
Adv. Drug Deliv. Rev. 64 (2012) 223–236
. 
[242]
N. Annabi, K. Tsang, S.M. Mithieux, M. Nikkhah, A. Ameri, A. Khademhosseini, A. 
S. Weiss, Highly elastic micropatterned hydrogel for engineering functional 
cardiac tissue, Adv. Funct. Mater. 23 (39) (2013) 4950–4959
. 
[243]
F. Ullah, M.B.H. Othman, F. Javed, Z. Ahmad, H.M. Akil, Classification, 
processing and application of hydrogels: A review, Mater. Sci. Eng. C. 57 (2015) 
414–433
. 
[244]
O.M. Jensen, P. Lura, Techniques and materials for internal water curing of 
concrete, Mater. Struct. 39 (9) (2006) 817–825
. 
[245]
C. Demitri, V.M. De Benedictis, M. Madaghiele, C.E. Corcione, A. Maffezzoli, 
Nanostructured active chitosan-based films for food packaging applications: 
Effect of graphene stacks on mechanical properties, Measurement 90 (2016) 
418–423
. 
[246]
E. Feng, G. Ma, Y. Wu, H. Wang, Z. Lei, Preparation and properties of 
organic–inorganic composite superabsorbent based on xanthan gum and loess, 
Carbohydr. Polym. 111 (2014) 463–468
. 
[247]
N. Thombare, U. Jha, S. Mishra, M.Z. Siddiqui, Guar gum as a promising starting 
material for diverse applications: a review, Int. J. Biol. Macromol. 88 (2016) 
361–372
. 
[248]
S.J. Byard, M. Williams, B.E. McKenzie, A. Blanazs, S.P. Armes, Preparation and 
cross-linking of all-acrylamide diblock copolymer nano-objects via 
polymerization-induced self-assembly in aqueous solution, Macromolecules 50 
(4) (2017) 1482–1493
. 
[249]
K. Pourjamal, M. Fathi, A.A. Entezami, M. Hasanzadeh, N. Shadjou, 
Superabsorbent nanohydrogels of poly (N-isopropyl acrylamide-co-itaconic acid) 
grafted on starch — Synthesis and swelling study, Nano Life 06 (02) (2016) 
1650005
. 
[250]
K.Y. Lee, K.H. Bouhadir, D.J. Mooney, Degradation behavior of covalently cross- 
linked poly(aldehyde guluronate) hydrogels, Macromolecules 33 (1) (2000) 
97–101
. 
[251]
A. Abaee, M. Mohammadian, S.M. Jafari, Whey and soy protein-based hydrogels 
and nano-hydrogels as bioactive delivery systems, Trends Food Sci. Technol. 70 
(2017) 69–81
. 
[252]
S. Argin, P. Kofinas, Y.M. Lo, The cell release kinetics and the swelling behavior of 
physically crosslinked xanthan–chitosan hydrogels in simulated gastrointestinal 
conditions, Food Hydrocoll. 40 (2014) 138–144
. 
[253]
J. Berger, M. Reist, J.M. Mayer, O. Felt, R. Gurny, Structure and interactions in 
chitosan hydrogels formed by complexation or aggregation for biomedical 
applications, Eur. J. Pharm. Biopharm. 57 (1) (2004) 35–52
. 
[254]
V.B. Bueno, R. Bentini, L.H. Catalani, D.F.S. Petri, Synthesis and swelling 
behavior of xanthan-based hydrogels, Carbohydr. Polym. 92 (2) (2013) 
1091–1099
. 
[255]
M. Yamamoto, Y. Tabata, L. Hong, S. Miyamoto, N. Hashimoto, Y. Ikada, Bone 
regeneration by transforming growth factor β1 released from a biodegradable 
hydrogel, J. Control. Release 64 (1–3) (2000) 133–142
. 
[256]
E.S. Abdel-Halim, S.S. Al-Deyab, Hydrogel from crosslinked polyacrylamide/guar 
gum graft copolymer for sorption of hexavalent chromium ion, Carbohydr. 
Polym. 86 (3) (2011) 1306–1312
. 
[257]
T. Hussain, M. Ansari, N.M. Ranjha, I.U. Khan, Y. Shahzad, Chemically cross- 
linked poly (acrylic-co-vinylsulfonic) acid hydrogel for the delivery of isosorbide 
mononitrate, Sci. World J. (2013)
. 
[258]
M. Kawase, N. Michibayashi, Y. Nakashima, N. Kurikawa, K. Yagi, T. Mizoguchi, 
Application of glutaraldehyde-crosslinked chitosan as a scaffold for hepatocyte 
attachment, Biol. Pharm. Bull. 20 (6) (1997) 708–710
. 
[259]
K.S. Soppirnath, T.M. Aminabhavi, Water transport and drug release study from 
cross-linked polyacrylamide grafted guar gum hydrogel microspheres for the 
controlled release application, Eur. J. Pharm. Biopharm. 53 (1) (2002) 87–98
. 
[260]
M.O. Taha, W. Nasser, A. Ardakani, H.S. AlKhatib, Sodium lauryl sulfate impedes 
drug release from zinc-crosslinked alginate beads: Switching from enteric coating 
release into biphasic profiles, Int. J. Pharm. 350 (1–2) (2008) 291–300
. 
[261]
L.G. G´omez-Mascaraque, J.A. M´endez, M. Fern´andez-Guti´errez, B. V´azquez, J. 
San Rom´an, Oxidized dextrins as alternative crosslinking agents for 
polysaccharides: application to hydrogels of agarose–chitosan, Acta Biomater. 10 
(2) (2014) 798–811
. 
[262]
T. Miyata, N. Asami, T. Uragami, A reversibly antigen-responsive hydrogel, 
Nature 399 (6738) (1999) 766–769
. 
[263]
K. Akiyoshi, Hydrogel nanoparticle formed by self-assembly hydrophobized 
polysaccharide. Stabilization of adriamycin by complexation, Eur. J. Pharm. 
Biophar. 42 (1996) 286–290
. 
[264]
C. Zhang, Y. Li, P. Wang, A. Zhang, F. Feng, H. Zhang, Electrospinning of bilayer 
emulsions: The role of gum Arabic as a coating layer in the gelatin-stabilized 
emulsions, Food Hydrocoll. 94 (2019) 38–47
. 
[265]
L. Deng, Y. Li, F. Feng, H. Zhang, Study on wettability, mechanical property and 
biocompatibility of electrospun gelatin/zein nanofibers cross-linked by glucose, 
Food Hydrocoll. 87 (2019) 1–10
. 
[266]
A. Aydogdu, E. Yildiz, Y. Aydogdu, G. Sumnu, S. Sahin, Z. Ayhan, Enhancing 
oxidative stability of walnuts by using gallic acid loaded lentil flour based 
electrospun nanofibers as active packaging material, Food Hydrocoll. 95 (2019) 
245–255
. 
[267]
C.M. Müller, J.B. Laurindo, F. Yamashita, Effect of cellulose fibers addition on the 
mechanical properties and water vapor barrier of starch-based films, Food 
Hydrocoll. 23 (5) (2009) 1328–1333
. 
[268]
M. Aider, Chitosan application for active bio-based films production and potential 
in the food industry, LWT Food Sci. Technol. 43 (6) (2010) 837–842
. 
[269]
J. G´omez-Estaca, A.L. De Lacey, M.E. L´opez-Caballero, M.C. G´omez-Guill´en, 
P. Montero, Biodegradable gelatin–chitosan films incorporated with essential oils 
as antimicrobial agents for fish preservation, Food Microbiol. 27 (7) (2010) 
889–896
. 
[270]
E.A. Baldwin, R. Hagenmaier, J. Bai (Eds.), Edible Coatings and Films to Improve 
Food Quality, CRC Press, 2011
. 
[271]
E. Leroy, P. Jacquet, G. Coativy, A. LaureReguerre, D. Lourdin, Compatibilization 
of starch–zein melt processed blends by an ionic liquid used as plasticizer, 
Carbohydr. Polym. 89 (3) (2012) 955–963
. 
[272]
W. Wang, Y. Liu, A. Liu, J. Xiao, K. Wang, Y. Zhao, L. Zhang, Fabrication of acid- 
swollen collagen fiber-based composite films: effect of nano-hydroxyapatite on 
packaging related properties, Int. J. Food Prop. 20 (5) (2017) 968–978
. 
[273]
M. Krsti´c, M. Radojevi´c, D. Stojanovi´c, V. Radojevi´c, P. Uskokovi´c, S. Ibri´c, 
Formulation and characterization of nanofibers and films with carvedilol 
prepared by electrospinning and solution casting method, Eur. J. Pharm. Sci. 101 
(2017) 160–166
. 
[274]
L. Deng, X. Kang, Y. Liu, F. Feng, H. Zhang, Characterization of gelatin/zein films 
fabricated by electrospinning vs solvent casting, Food Hydrocoll. 74 (2018) 
324–332
. 
[275]
H. Samadian, M. Salehi, S. Farzamfar, A. Vaez, A. Ehterami, H. Sahrapeyma, 
S. Ghorbani, In vitro and in vivo evaluation of electrospun cellulose acetate/ 
gelatin/hydroxyapatite nanocomposite mats for wound dressing applications, 
Artif. Cells. Nanomed. Biotechnol. 46 (1) (2018) 964–974
. 
[276]
A. Altan, Z. Aytac, T. Uyar, Carvacrol loaded electrospun fibrous films from zein 
and poly (lactic acid) for active food packaging, Food Hydrocoll. 81 (2018) 
48–59
. 
[277]
W. Wang, J. Xiao, X. Chen, M. Luo, H. Liu, P. Shao, Fabrication and 
characterization of multilayered kafirin/gelatin film with one-way water barrier 
property, Food Hydrocoll. 81 (2018) 159–168
. 
[278]
M. Zhao, P. Wang, Y. Guo, L. Wang, F. Luo, B. Qiu, G. Chen, Detection of aflatoxin 
B1 in food samples based on target-responsive aptamer-cross-linked hydrogel 
using a handheld pH meter as readout, Talanta 176 (2018) 33–34
. 
[279]
D. Kundu, S.K. Mondal, T. Banerjee, Development of β-cyclodextrin-cellulose/ 
hemicellulose-based hydrogels for the removal of Cd (II) and Ni (II): Synthesis, 
kinetics, and adsorption aspects, J. Chem. Eng. Data 64 (6) (2019) 2601–2617
. 
[280]
X.D. Wang, Y. Li, T.T. Dai, X.M. He, M.S. Chen, C.M. Liu, J. Chen, Preparation of 
pectin/poly (m-phenylenediamine) microsphere and its application for Pb2+
removal, Carbohydr. Polym. 260 (2021), 117811
. 
[281]
S. Bo, J. Luo, Q. An, Z. Xiao, H. Wang, W. Cai, Z. Li, Efficiently selective 
adsorption of Pb (II) with functionalized alginate-based adsorbent in batch/ 
column systems: Mechanism and application simulation, J. Clean. Prod. 250 
(2020), 119585
. 
[282]
F. Yu, T. Cui, C. Yang, X. Dai, J. Ma, κ-Carrageenan/Sodium alginate double- 
network hydrogel with enhanced mechanical properties, anti-swelling, and 
adsorption capacity, Chemosphere 237 (2019), 124417
. 
[283]
M. Priyanka, M.P. Saravanakumar, Ultrahigh adsorption capacity of starch 
derived zinc based carbon foam for adsorption of toxic dyes and its preliminary 
investigation on oil-water separation, J. Clean. Prod. 197 (2018) 511–524
. 
[284]
M. Zhang, Y. Huang, W. Pan, X. Tong, Q. Zeng, T. Su, J. Shen, Polydopamine- 
incorporated dextran hydrogel drug carrier with tailorable structure for wound 
healing, Carbohydr. Polym. 253 (2021), 117213
.