Development and characterization of biofilms from mixtures of corn - potato starch, sorbitol and oregano essential oil (Origanum vulgare)

RESUMEN En el presente trabajo se elaboraron biopelículas mediante el método de casting utilizando diseño factorial multinivel 2x2x3, siendo los factores: concentración de sorbitol (60% y 80%), temperatura de proceso (85°C y 95°C) y proporciones de almidón de papa (P) y almidón de maíz (M): 0%M:100%P, 25%M:75%P y 50%M:50%P, para la determinación de la mejor formulación en base a sus propiedades mecánicas: resistencia a la tracción (RT, N/mm2) y elongación (E, %). Los resultados se aceptaron con un nivel de 95% de confianza (p < 0.05) y mediante comparación de medias LSD. El tratamiento seleccionado fue obtenido empleando sorbitol al 60%, temperatura de proceso al 95°C y proporción de mezcla al 50%P:50%M, obteniéndose 6,23 N/mm2 de RT y 14,67 % de elongación. Esta formulación se empleó como base polimérica para la segunda etapa, donde se adicionó 0, 1 y 2,5 % de aceite esencial de orégano (AEO) utilizando un diseño factor categórico individual, en el que se determinó la influencia del AEO sobre la actividad antimicrobiana. Se seleccionó la biopelícula con 1% de AEO, con un nivel de 95 % de confianza (p < 0,05), la cual mostró un valor de RT de 4,03 N/mm2, 30,21 % de E y actividad antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus, seguido de Bacillus cereus. Todos los resultados fueron evaluados mediante análisis de varianza (ANOVA) y aceptados con un nivel de 95 % de confianza (p < 0,05). ABSTRACT In the present work, biofilms were elaborated by means of the casting method using a 2x2x3 multilevel factorial design with a replica, being the factors: sorbitol concentration (60% and 80%), process temperature (85°C and 95°C) and proportions of potato starch (P) and corn starch (M): 0%M:100%P, 25%M:75%P and 50%M:50%P, for the determination of the best formulation based on their mechanical properties: tensile strength (RT, MPa) and elongation (E, %). The results were accepted with a 95% confidence level (p < 0.05) and by comparison of LSD means. The selected treatment was obtained using sorbitol at 60%, process temperature at 95°C and mixing ratio at 50%P:50%M, obtaining 6,23 N/mm2 of RT and 14,67% of elongation. This formulation was used as a polymeric base for the second stage, where 0, 1 and 2,5% of oregano essential oil (AEO) was added using an individual categorical factor design, in which the influence of AEO on antimicrobial activity was determined. The biofilm with 1% AEO was selected, with a 95% confidence level (p < 0,05), which showed an N/mm2 value of 4,03 MPa, 30,21% E, and antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, followed by Bacillus cereus. All results were evaluated by analysis of variance (ANOVA) and accepted at a 95% confidence level (p < 0,05).