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

3. Properties of polysaccharide-based hydrogels 
The three-dimensional polymeric networks, hydrogels contain 
almost 90–99 % of water within the network. The high-water content 
may result in the inclusion of free proteins and other cells, which are free 
of aggregation and gives hydrogels a hydrophilic nature. Moreover, the 
high-water content, polymer network movements, and their association 
result in the viscoelastic nature of the hydrogels 
[128]
. Both the physical 
(weak interaction), as well as chemical (strong interaction) cross-links 
between polymer networks, are responsible for the hydrogel gelation. 
In this context, hydrogel properties are defined by the nature of defor-
mation after polymer relaxation (
Fig. 2
). An ideal hydrogel needs to 
have the following desirable attributes 
[129,130]
.
i) Maximum absorption capability
ii) The ideal pace of assimilation with regards to the usage 
prerequisite
iii) Maximum assimilation under load
iv) Regulated release of nutrients and drug
v) Minimum soluble residual monomer
vi) Minimum Price 
vii) Highest resilience and stableness within the inflammation sur-
roundings (pH) as well as during storage 
Intelligent hydrogel products having assorted chemically, and 
structurally sensitive moieties demonstrate a response to outside stimuli 
like alteration in temperature, pH, change in ionic concentration, illu-
mination, magnetic and electric fields, and chemical substances. Poly-
mers having several amenable attributes are formed by mixing a couple 
of or even more stimuli-responsive systems (
Fig. 3
). Intelligent hydro-
gels alter their structure and change phase to outside stimulus and can 
be used for technological examination as well as for innovative scientific 
applications 
[131]
. 
3.1. Swelling capability 
Hydrogels are polymeric matrixes that swell but don't dissolve (in 
short term) in water. A study reported the presence of –OH–, CONH–, 
–
CONH
2
–
, and –SO
3
H groups are responsible for various character-
istics of hydrogels. The water acts as a plasticizer after it enters the 
hydrophilic hydrogel resulting in the hydrogel swelling. The swelling 
ratio is the ratio of sample weight at swelling to the sample weight at de- 
swelling 
[133]
. The extent to which a hydrogel is swollen is measured by 
the degree of swelling, which is characterized by various factors among 
which interaction between solvent and polymer, nature of the solvent, 
preparatory method, and network density are prominent ones. Quintero 
et al. 
[134] 
found that an increase in ionic strength of saline water 
reduced the swelling capacity of poly (vinyl alcohol) (PVA) and poly 
(acrylic acid) (PAA) hydrogel films. Swelling properties can be deter-
mined by water uptake measurements or scanning electron microscopy 
[135]
. High methylated pectin (with an optimum level of 6.7 wt%) and