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

Fig. 3. Properties determining the quality of food packaging materials. 
Adapted from Ali and Ahmed 
[132]
. 
Fig. 4. Schematic representation of thermosensitive mechanism of hydrogels.
A. Manzoor et al.

---

International Journal of Biological Macromolecules 213 (2022) 987–1006
997
glucomannan. The reaction is used in the medical field due to its anti-
bacterial activity and providing long-lasting wound dressings that can 
offer better wound protection. This injectable hydrogel resulted in in-
hibition rates of 98 % and 96 % respectively against E. coli and S. aureus 
respectively 
[146]
. In the medical field, hydrogel-based bioadhesives 
such as composite hydrogels synthesized from gelatin methacryloyl 
(GelMA) and methacryloyl-substituted recombinant human tropoelastin 
(MeTro) using visible-light-induced for cross-linking with antimicrobial 
activity (both gram-positive and negative bacteria), have surpassed the 
structureless wound closure in wound healing 
[147]
. Hydrogels syn-
thesized from iota-carrageenan and gelatin used to incorporate drugs 
such as ciprofloxacin resulted in the widening of the zone of inhibition 
from 8.5 to 20.7 mm against nosocomial strains of Bacillus spp., Vibrio 
spp., Pseudomonas spp. and E. coli as compared to the marketed Ciplox 
ointment 
[148]
. 
3.3. Gas/water barrier properties 
Another important attribute to consider is the barrier (gas or water) 
property, which could be important in the case of hydrogels and 
hydrogel films (
Table 4
). Furthermore, barrier properties of hydrogel 
films synthesized from different components like κ-carrageenan, agar, 
konjac glucomannan powder, and nanoclay (Cloisite® 30B) have been 
reported by Rhim and Wang 
[149]
. The study showed that the ternary 
blend films have the water barrier properties determined by the 
techniques like water vapor permeability (WVP), water uptake ratio 
(WUR), water vapor uptake ratio (WVUR) that increased by the incor-
poration of nanoclay in the synthesis. Moreover, Balasubramanian et al. 
[150] 
revealed the composition of components, shape of the hydrogel 
(transparent k-Carrageenan/Xanthan gum/Gellan gum), thermal, me-
chanical, and water barrier properties based on water vapor perme-
ability (WVP), water contact angle (WCA) and moisture content. This 
study reported the hydrogel film property of WVP ranged from 1.8–to 
2.4 and moisture content 16.5–21.51. The gas/water barrier property of 
hydrogels makes them a potential antifogging material for the packing 
of agricultural products with a high respiration rate 
[149]
. Oxygen is 
considered a harmful ingredient in foods during storage as it can lead to 
various deteriorative effects. To combat this deleterious component, 
Yang et al. 
[151] 
prepared hydrogel films from regenerated cellulose 
with profound and potential oxygen barrier properties. Protein- 
polysaccharide-based hydrogels with their composite structures, prep-
aration mode, and applications in food packaging are given in 
Table 4
.