Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v6i11.0088  
COMPARACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ALCOHOL ETÍLICO A  
PARTIR DEL GRANO Y LA CASCARILLA DE ARROZ UTILIZANDO  
LEVADURA SACCHAROMYCES CEREVISIAE COMO AGENTE  
BIOLÓGICO  
COMPARISON OF ETHYL ALCOHOL PRODUCTION FROM RICE  
GRAIN AND RICE HUSK USING SACCHAROMYCES CEREVISIAE  
YEAST AS BIOLOGICAL AGENT  
1
1
Macías-Pico Cristhian Ariel *; Prado-Suárez Javier Eduardo ; Cevallos-Cedeño Ramón  
1
1
1
Eudoro ; Latorre-Castro Gisela Beatríz ; García-Muentes Segundo Alcides  
1Carrera de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas,  
Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.  
*Correo: cristhianmacias18@gmail.com  
Resumen  
En el presente artículo, se comparó el aprovechamiento del grano y cascarilla de arroz como materia  
prima para la producción de alcohol etílico, exponiendo un uso alternativo para la cascarilla de arroz,  
considerada desperdicio. Se realizó un proceso de hidrólisis ácida con soluciones de HCl y H SO ,  
2 4  
para la materia prima que contiene material lignocelulósicos, también llamado almidón, con el fin de  
convertirlo en glucosa que fue consumida por la levadura Saccharomyces cerevisiae para producir el  
etanol. Se verificó que por este medio el mejor rendimiento, se obtuvo con una concentración de 4%  
p/p con el HCl, para ambas materias primas, aplicando una temperatura de 85 °C en un tiempo de 80  
min, obteniendo así un 22% de alcohol en el grano y un 15% de alcohol en la cascarilla de arroz por  
cada 100 mL de sustancia destilada. Además, se obtuvieron porcentajes de rendimiento con los  
gramos producidos de alcohol respecto a los gramos del grano y la cascarilla de arroz, siendo estos  
64.92 y 18.30%, respectivamente, teniendo la posibilidad de producir alcohol en cantidades  
considerables, como también producir vinagre, sino es controlado correctamente el tiempo de  
fermentación.  
Palabras clave: Etanol, hidrólisis ácida, fermentación, Saccharomyces cerevisiae.  
Abstract  
In this article, the use of rice grain and rice husks as raw material for the production of ethyl alcohol  
was compared, exposing an alternative use for rice husks, considered waste. An acid hydrolysis  
process was carried out with HCl and H SO solutions for the raw material containing lignocellulosic  
2 4  
material, also called starch, in order to convert it into glucose, which was consumed by Saccharomyces  
cerevisiae yeast to produce ethanol. It was verified that by this means the best yield was obtained with  
a concentration of 4% w/w with HCl, for both raw materials, applying a temperature of 85 °C in a time  
of 80 min, thus obtaining 22% alcohol in the grain and 15% alcohol in the rice husk for each 100 mL of  
distilled substance. In addition, yield percentages were obtained with the grams of alcohol produced  
with respect to the grams of grain and rice husk, being these 64.92 and 18.30%, respectively, having  
the possibility of producing alcohol in considerable quantities, as well as vinegar, if the fermentation  
time is not correctly controlled.  
Keywords: Ethanol, acid hydrolysis, fermentation, Saccharomyces cerevisiae.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 02 de febrero de 2022.  
Fecha de aceptación: 07 de marzo de 2022.  
Fecha de publicación: 10 de enero de 2023.  
1
18  
Macías-Pico et al. (2023)  
1
. Introducción  
equipos que se encargan; primero,  
en retirar la cascarilla para después  
raspar y cepillar el grano (Bautista et  
al., 2005). Es aquí donde la cáscara  
se convierte en un residuo por parte  
de las industrias procesadoras de  
arroz, siendo desperdiciada en gran  
parte.  
Uno de los  
cereales  
más  
consumidos mundialmente es el  
arroz (Oryza sativa), el cual  
suministra una gran parte de la  
nutrición diaria para la población en  
todo  
el  
mundo.  
Según  
la  
Organización de las Naciones  
Unidas para la Alimentación y la  
Agricultura (FAO), en el año 2016 el  
Según el Ministerio de Agricultura,  
Ganadería, Acuacultura y Pesca  
9
4% del arroz que se consumía en el  
mundo se produjo en Asia,  
considerándose mínima la  
(
MAGAP),  
agroindustriales  
producidos en  
de  
los  
residuos  
vegetales  
Ecuador,  
más  
se  
producción de arroz en Ecuador en  
comparación al resto del mundo. Por  
otra parte, el Instituto Ecuatoriano de  
Estadísticas y Censos (INEC), llevó  
a cabo una encuesta donde comenta  
que Ecuador en el año 2017 tuvo una  
producción promedio de 1066566  
toneladas métricas de arroz, y sus  
cultivos se localizan en su gran  
mayoría en la región costera,  
resaltando a Manabí con un 3.09%  
de la producción total (INEC, 2017).  
encuentra la cascarilla de arroz,  
donde un informe realizado por dicha  
entidad muestra que el residuo del  
arroz pertenece al 22% del total de  
producción, tomando en cuenta que  
una pequeña cantidad es reutilizada  
como fertilizante y el resto es  
quemado (Tipanluisa et al., 2015).  
Sin embargo, se piensa que la  
cascarilla puede dar paso a algún  
tipo de producto y pasar de ser un  
desperdicio  
a
ser considerada  
materia prima, siendo la producción  
de alcohol etílico por fermentación  
de levadura una de las alternativas  
para el aprovechamiento de dicho  
desperdicio, ya que dicho proceso es  
muy importante dentro de la industria  
alimenticia y biotecnológica. Como  
La  
agroindustria  
arrocera  
ecuatoriana empieza en la cosecha y  
la deshidratación del arroz en  
cáscara, posteriormente es enviado  
a las plantas de procesamientos  
llamadas molinos. En dicho lugar se  
limpia y selecciona el producto.  
Luego, pasa por una serie de  
resultado,  
la  
levadura  
1
19  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
Saccharomyces Cerevisiae, es el  
microorganismo que predomina en la  
industria, siendo responsable no solo  
de la elaboración de bebidas  
alcohólicas, sino que también de  
grandes cantidades de bioetanol por  
año para usarlo como energía  
renovable (Walker & Walker, 2018).  
separar las materias primas dañadas  
e impurezas encontradas; luego se  
lavaron con agua destilada,  
eliminando la suciedad que pudieran  
tener. Posteriormente, se pasó por  
un proceso de secado en una estufa  
de marca Thermo Scientific por un  
periodo de tiempo de 30 min a una  
temperatura de 70 °C. Finalmente,  
se dejó enfriar y se procedió a triturar  
la materia prima empleando un  
molino pulverizador – High – Speed  
Multi-function Comminutor 1000A.  
El objetivo de este trabajo fue,  
comparar la producción alternativa  
de alcohol etílico a partir de dos  
subproductos de la materia prima  
proveniente del arroz: el grano y la  
cascarilla,  
utilizando  
levadura  
2.2. Método de hidrólisis ácida  
Saccharomyces cerevisiae como  
agente biológico; de esta manera, se  
evaluó que parte de la materia prima  
obtuvo un óptimo porcentaje de  
alcohol producido. La fermentación  
fue llevada a cabo en biorreactores  
diseñados a escala laboratorio,  
sellados y a una temperatura  
ambiente, de tal manera que permita  
En el proceso de hidrólisis ácida para  
ambas materias primas, se utilizó el  
método propuesto por Torres (2012),  
realizando una mezcla con la  
cantidad de materia prima triturada,  
la cual fue pesada en una balanza  
analítica de marca ADAM, así como  
el volumen de la solución ácida con  
una  
relación  
de  
1:3,  
los  
al tener un mejor  
rendimiento y, por consiguiente, una  
mayor cantidad durante la  
fermentación.  
proceso  
respectivamente.  
Para  
experimentos se usaron 350, 150 y  
0 g del grano y cascarilla de arroz  
5
triturada, luego se vertieron en  
soluciones de ácido clorhídrico (HCl)  
y ácido sulfúrico (H2SO4) de 1050,  
2
2
. Metodología  
.1. Preparación del grano y  
4
50 y 150 mL respectivamente, a  
cascarilla de arroz  
concentraciones de 2 y 4% p/p.  
Luego se usaron placas calefactoras  
de marca Thermo Scientific para  
Se procedió a clasificar el grano y la  
cascarilla de arroz con el fin de  
1
20  
Macías-Pico et al. (2023)  
elevar la temperatura de las mezclas  
a 70 °C y 85 °C, manteniéndolas  
constantes hasta finalizar el proceso  
de hidrólisis ácida en un tiempo de  
pastilla a 100 rpm y se le añadió  
lentamente el tartrato de Na-K para  
después añadir el DNS y agregar  
agua destilada hasta llegar a un  
volumen de 50 mL, obteniendo una  
solución totalmente homogénea que  
fue colocada en un recipiente de  
vidrio color ámbar, y almacenada a 4  
°C. Finalmente, para la construcción  
de la curva de calibración se  
prepararon cinco soluciones en  
8
0 min. Seguidamente, se dejó  
enfriar la mezcla para proceder a  
regular el pH a 4.5 usando una  
disolución de hidróxido de sodio  
(
NaOH) con concentración de 10 M.  
Finalmente, se determinaron los  
Brix con un refractómetro de mano  
°
digital  
Brix  
0-60°.  
de  
Las  
tubos  
de  
ensayos  
con  
concentraciones  
azúcares  
concentraciones de 0.4; 0.8; 1.2; 1.6  
y 2 g/L, usando glucosa como  
estándar y se añadieron 0,5 mL de la  
reductores y carbohidratos totales,  
se determinaron en un  
espectrofotómetro UV-Vis Genesys  
de marca Thermo Scientific con el fin  
de tener una referencia antes de la  
fermentación.  
solución  
de  
DNS  
preparada,  
posteriormente las soluciones en los  
tubos de ensayos fueron sometidas  
a baño maría durante 10 min a 90 °C  
con el fin de que los azúcares  
reductores contenidos en la glucosa  
reduzcan el DNS, y poder observar  
el cambio de color entre amarillo y  
marrón. Una vez frías se llevaron al  
espectrofotómetro UV-Vis, utilizando  
una longitud de onda de 540 nm  
2
.3.  
azúcares  
fermentación  
Determinación  
de  
en  
los  
la  
reductores  
Para la determinación de la  
concentración de azúcares  
reductores, se procedió con la  
realización de una curva de  
calibración, aplicando el método de  
(Vega, 2014).  
Para cuantificar la concentración de  
azúcares reductores durante la  
fermentación, se tomó 1 mL de la  
muestra y se la vertió a un tubo de  
ensayo para añadir 0.5 mL de DNS;  
después se procedió a llevar la  
3
,5 – ácido dinitrosalicílico (DNS) de  
Miller, donde se procedió a pesar 0.5  
g de DNS, 15 g de tartrato de Na-K y  
0
2
.8 g de NaOH; luego, se diluyó con  
0 mL de agua destilada. Dicha  
solución fue llevada a un agitador de  
1
21  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
muestra a baño maría al tiempo y  
temperatura mencionados  
En la cuantificación de los  
carbohidratos totales durante el  
proceso de fermentación, se tomó 1  
mL de muestra y se la vertió en un  
tubo de ensayo; después fue  
añadido 0.5 mL de Fenol al 5% y 1  
mL de H2SO4 concentrado. Una vez  
añadidas las soluciones, se agitó el  
tubo de ensayo durante 30 seg, y  
luego se enfrió a temperatura  
anteriormente. Por último, se empleó  
la curva de calibración guardada en  
el espectrofotómetro UV-Vis para  
detectar las concentraciones.  
2
.4.  
Determinación  
de  
carbohidratos totales en la  
fermentación  
Para la determinación de la  
concentración de carbohidratos  
totales se empleó el método de  
Fenol-H2SO4 de DuBois y otros,  
donde se utilizó una solución  
preparada de fenol al 5% y H2SO4  
concentrado (DuBois et al., 1956).  
En primer lugar, se elaboró la curva  
de calibración, preparando en siete  
tubos de ensayo soluciones con  
concentraciones de 20, 40, 60, 70,  
ambiente  
durante  
10  
min.  
Finalmente, se obtuvieron las  
lecturas en el espectrofotómetro UV-  
Vis, utilizando la curva de calibración  
elaborada.  
2
.5. Proceso de fermentación y  
destilación de alcohol  
Una vez finalizada la hidrólisis ácida  
y regulado el pH, se preparó la  
levadura Saccharomyces cerevisiae  
tomando en cuenta que el 15% en  
litros del mosto equivale a la  
cantidad de levadura utilizada en  
kilogramos (Bautista et al., 2005).  
Para la activación de la levadura, se  
pesó la cantidad según la relación  
mencionada anteriormente. Luego,  
se agregó a una solución de 20 g  
glucosa por cada 100 g de agua,  
colocándola en agitación a 100 rpm  
a 35 °C. Finalmente, la levadura  
activa es vertida al mosto y se  
produjo la fermentación según los  
8
0, 90 y 100 µg/L, utilizando glucosa  
como estándar; luego se añadieron a  
cada una de las soluciones 0.5 mL  
de fenol al 5% para después añadir  
1
mL de H2SO4 concentrado.  
Posteriormente, los tubos de ensayo  
se agitaron durante 30 seg, y  
rápidamente se llevaron a enfriar por  
1
0 min. Transcurrido dicho tiempo,  
se procedió a observar las lecturas  
en el espectrofotómetro UV-Vis,  
utilizando una longitud de onda de  
4
90 nm (López et al., 2017).  
1
22  
Macías-Pico et al. (2023)  
periodos de tiempo establecidos en  
cada experimento. Se realizaron  
lecturas de los °Brix, azúcares  
reductores y carbohidratos totales,  
tomando pequeñas muestras del  
mosto en cada periodo de tiempo  
producido en la fermentación del  
mosto, finalmente con un  
alcoholímetro se determinó el  
porcentaje de alcohol (Collaguazo  
Simbaña, 2011).  
2
.6. Diseño experimental  
establecido  
hasta  
finalizar  
la  
Se realizaron siete ensayos con un  
total de 24 experimentos, y se  
usaron cantidades de 350, 150 y 50  
g para ambas materias primas. En  
los dos primeros ensayos se tuvo  
una cantidad de 12 experimentos  
importantes para la determinación de  
la concentración y temperatura más  
óptima, evaluando los °Brix después  
del proceso de hidrólisis (tabla 1).  
fermentación, con el fin de  
monitorear el comportamiento de  
dichos parámetros.  
Terminada la fermentación, se  
procedió a filtrar el mosto utilizando  
papel filtro cualitativo de grado 1 y un  
embudo de vidrio; luego, el líquido  
filtrado se colocó en un matraz para  
ser llevado al equipo de destilación.  
De esta manera, se separó el alcohol  
Tabla 1.  
Experimentos de los ensayos con ácido clorhídrico y sulfúrico a 2 y 4% p/p, con temperaturas  
de 70 y 85°C.  
Ensayo #1  
Temperatura  
°C)  
Ensayo #2  
Temperatura  
Descripción  
%
p/p  
% p/p  
(
(°C)  
HCl  
SO  
HCl  
SO  
2
4
4
4
4
4
4
Grano  
70  
85  
H
2
4
4
2
2
Cascarilla  
70  
85  
H
2
2
4
4
Asimismo, los cinco últimos ensayos  
con 12 experimentos se utilizaron  
para la comparación de los  
rendimientos de producción de  
alcohol en diferentes tiempos de  
fermentación, tanto del grano y la  
cascarilla en soluciones de HCl y  
H2SO4, utilizando los mejores  
valores de la concentración y  
temperatura  
de  
los  
ensayos  
anteriores (tabla 2).  
1
23  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
Tabla 2.  
Experimentos de los ensayos tratados con ácido clorhídrico y sulfúrico a 4% p/p y una  
temperatura de 85°C que tuvieron un proceso de fermentación a diferentes horas.  
Número de ensayos y sus tiempos de  
Materia  
Prima  
Temperatura  
(°C)  
fermentación (horas)  
Solución  
% p/p  
#
3
#4  
-
#5  
-
#6  
-
#7  
HCl  
72  
-
24  
24  
-
48  
48  
-
Grano  
85  
85  
4
4
H
2
SO  
HCl  
SO  
4
48  
-
-
-
72  
-
24  
24  
6
6
Cascarilla  
H
2
4
48  
-
-
3
3
. Resultados y discusión  
.1. Curvas de calibración  
coeficiente de correlación R=0.986,  
considerándolo un valor adecuado  
para poder utilizar la curva de  
calibración.  
La tabla 3 muestra las cinco  
soluciones de glucosa a diferentes  
concentraciones con la absorbancia  
dada por el espectrofotómetro  
6
5
4
3
ultravioleta  
visible  
para  
la  
determinación de los azúcares  
reductores.  
2
y = 2,8213x - 0,6613  
1
0
R² = 0,972  
Tabla 3.  
0
1
2
3
Concentraciones y absorbancias para la  
curva de calibración de los azúcares  
reductores.  
Concentración (g/L)  
Figura 1. Absorbancia vs  
Concentración de azúcares reductores.  
Concentración  
g/L)  
Absorbancia  
(λ)  
(
1
2
3
4
5
0.400  
0.800  
1.200  
1.600  
2.000  
0.711  
1.458  
2.287  
4.165  
Para el análisis cuantitativo de los  
carbohidratos totales durante la  
fermentación, se realizó la curva de  
calibración. La tabla 4 muestra las  
soluciones empleadas a diferentes  
concentraciones con la absorbancia  
dada por el espectrofotómetro.  
5.000  
La figura 1 muestra la curva de  
calibración utilizada para cuantificar  
concentraciones azúcares  
de  
reductores durante la fermentación,  
teniendo  
un  
coeficiente  
de  
el  
2
determinación R =0.972,  
y
1
24  
Macías-Pico et al. (2023)  
Tabla 4.  
0
,3  
,25  
,2  
Concentraciones y absorbancias para la  
curva de calibración de los carbohidratos  
totales.  
0
0
0
0
,15  
0,1  
,05  
0
Concentración  
Absorbancia  
(λ)  
(
μg/L)  
20  
40  
60  
70  
80  
90  
100  
y = 0,026x - 0,0185  
R² = 0,9837  
1
2
3
4
5
6
7
0.036  
0.080  
0.126  
0.179  
0.182  
0.220  
0.234  
10  
60  
110  
Concentración (µg/L)  
Figura 2. Absorbancia vs  
Concentración de carbohidratos totales.  
En la figura 2 se observa la curva de  
calibración utilizada para cuantificar  
concentraciones de carbohidratos  
totales durante la fermentación,  
3
.2. Ensayo #1  
En la tabla 5 se observan resultados  
de los °Brix, obtenidos del primer  
ensayo tanto del grano como los de  
la cascarilla de arroz que fueron  
sometidos a hidrólisis ácida durante  
teniendo  
un  
coeficiente  
de  
2
determinación R =0.9867, y un  
coeficiente de correlación R=0.9933,  
considerándolo un valor aceptable  
para la utilización de la curva de  
calibración.  
8
0 min en soluciones de HCl y H2SO4  
en concentraciones de 2 y 4% p/p a  
0 °C.  
7
Tabla 5.  
Brix del grano y cascarilla en diferentes concentraciones de ácido clorhídrico y sulfúrico.  
°
Materia Prima  
Solución  
% (p/p)  
Temperatura (°C)  
Tiempo (min)  
°Brix  
9.5  
12  
8
10  
2
4
2
4
HCl  
Grano  
70  
80  
H
2
SO  
HCl  
SO  
4
4
2
4
2
4
6
7.8  
5.9  
6.4  
Cascarilla  
70  
80  
H
2
La figura 3 muestra los valores de  
Brix en cada uno de los  
el grano como para la cascarilla  
fueron en las soluciones de HCl y  
H2SO4 con una concentración de 2 y  
4% p/p.  
°
experimentos, observando que los  
mejores resultados de °Brix tanto en  
1
25  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
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Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
1
1
1
4
2
0
8
6
4
2
0
1
2
1
0
9
,5  
Grano - 2% p/p  
8
7
,8  
6
5,9  
,4  
Grano - 4% p/p  
6
Cascarilla - 2% p/p  
Cascarilla - 4% p/p  
HCL  
H2SO4  
Soluciones  
Figura 3. °Brix vs solución de ácido clorhídrico y ácido sulfúrico en una concentración  
de 2 y 4% p/p.  
3
.3. Ensayo #2  
soluciones de HCl y H2SO4, con una  
concentración de 4% p/p, ya que  
dicha concentración fue la más  
óptima. De igual manera, se estudió  
a 85 °C durante este proceso, con el  
fin de mejorar los resultados de °Brix  
en las dos materias primas.  
Los resultados de los °Brix que se  
encuentra en la tabla 6, se  
obtuvieron del segundo ensayo para  
el grano y la cascarilla de arroz  
después de pasar por un proceso de  
hidrólisis ácida durante 80 min en  
Tabla 6.  
°
Brix del grano y cascarilla en concentraciones de ácido clorhídrico y sulfúrico al 4%  
p/p.  
Materia Prima  
Solución  
% (p/p)  
Temperatura (°C)  
Tiempo (min)  
°Brix  
16  
1.5  
8.2  
6.8  
HCl  
Grano  
4
85  
80  
H
2
SO  
HCl  
SO  
4
4
Cascarilla  
4
85  
80  
H
2
La figura 4 muestra los resultados de  
los °Brix con cada una de las  
materias primas empleando una  
solución de HCl y H2SO4 en  
concentración  
de  
4%  
p/p,  
observando que los valores más  
altos se dieron usando HCl tanto  
para el grano como para la  
1
26  
Macías-Pico et al. (2023)  
cascarilla. De igual manera, se pudo  
observar que los °Brix se obtuvieron  
a 85 °C en comparación con los 70  
utilizando de esta manera la  
temperatura de 85 °C para los  
demás ensayos.  
°
C dispuestos en el primer ensayo,  
18  
16  
14  
12  
10  
8
6
4
2
0
1
6
14,5  
8
,2  
Grano  
6,8  
Cascarilla  
HCL  
H2SO4  
Soluciones  
Figura 4. °Brix vs las soluciones de ácido clorhídrico y sulfúrico con una concentración  
de 4% p/p.  
3
.4. Ensayo #3  
fermentación del grano y la cascarilla  
en un periodo de 3 días para sus  
lecturas. El ensayo tuvo un total de 2  
experimentos y se usaron 350 g de  
cada materia prima que pasó por el  
método de hidrólisis ácida con una  
solución de HCl al 4% p/p.  
Los valores de °Brix, azúcares  
reductores y carbohidratos totales  
obtenidas del tercer ensayo se  
muestran en la tabla 7, del cual se  
fueron tomando muestras durante la  
Tabla 7.  
Lectura de °Brix, azúcares reductores y carbohidratos totales de las materias primas en una  
solución de ácido clorhídrico al 4% p/p a los tres días aplicando hidrólisis ácida.  
Azúcares Reductores  
g/L)  
Cascarilla  
Carbohidratos Totales  
(g/L)  
Parámetros  
°Brix  
(
Tiempo (días) Grano Cascarilla  
Grano  
1.294  
0.948  
0.776  
0.604  
Grano  
0.00056  
0.00046  
0.00041  
0.00032  
Cascarilla  
0.00043  
0.00042  
0.00036  
0.00033  
0
1
2
3
25  
18  
12  
7
5.23  
4.73  
3.25  
3.16  
15  
6.5  
6.3  
14.5  
1
27  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
Se pueden observar que, los valores  
de los °Brix, azúcares reductores y  
carbohidratos totales encontrados  
en las gráficas 5, 6 y 7, descienden  
conforme pasa el tiempo, ya que  
estos son consumidos por los  
microorganismos presentes en el  
medio y son utilizados para la  
producción de alcohol. Asimismo, se  
puede notar que los parámetros  
mencionados anteriormente, fueron  
mayores en el grano, con excepción  
de los azúcares reductores que  
tuvieron mayores valores en la  
cascarilla. Cabe mencionar que la  
fermentación se detuvo a los 3 días  
debido a que la cascarilla y grano  
comenzaron  
a
tener un olor  
característico a vinagre y, se notó  
que la disminución en la cantidad de  
°Brix y azúcares reductores se  
detuvo progresivamente.  
24  
19  
14  
9
4
Cascarilla  
Grano  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
3
3,5  
Tiempo (Días)  
Figura 5. °Brix vs tiempo de la fermentación (días).  
6
5
4
3
2
1
0
Cascarilla  
Grano  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
3
3,5  
Tiempo (Días)  
Figura 6. Concentración de Azúcares Reductores (g/L) vs tiempo (Días).  
1
28  
Macías-Pico et al. (2023)  
6
6
5
5
4
4
3
,E-04  
,E-04  
,E-04  
,E-04  
,E-04  
,E-04  
,E-04  
Cascarilla  
Grano  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
3
3,5  
Tiempo (Días)  
Figura 7. Concentración de Carbohidratos Totales (g/L) vs tiempo (Días).  
3
.5. Ensayo #4  
fermentaciones del grano y la  
cascarilla en un periodo de 2 días,  
sometidas a hidrólisis ácida usando  
una solución de H2SO4 con  
concentración de 4% p/p. El ensayo  
consistió en 2 experimentos y se  
usaron 150 g de materia prima.  
Los resultados de la tabla 8 fueron  
obtenidos del cuarto ensayo, los  
cuales representan las lecturas de  
°
Brix, y  
azúcares  
reductores  
carbohidratos totales durante las  
Tabla 8.  
Lectura de °Brix, azúcares reductores y carbohidratos totales de las materias primas con una  
solución de ácido sulfúrico al 4% p/p a los dos días aplicando hidrólisis ácida.  
Azúcares  
Reductores (g/L)  
Carbohidratos Totales  
(g/L)  
Parámetros  
Tiempo  
°Brix  
Cascarilla  
Grano  
Grano  
Cascarilla  
Grano  
Cascarilla  
(
días)  
0
1
2
24  
23  
19  
10  
9
4.5  
3.9  
4.7  
4.3  
0.00554  
0.00349  
0.00091  
0.00045  
0.00032  
0.00027  
8
2.97  
3.04  
Los valores de los °Brix, azúcares  
reductores y carbohidratos totales  
encontrados en las figuras 8, 9 y 10,  
demuestran que estos indicadores  
descienden conforme pasa el  
tiempo, debido a que estos son  
microorganismos presentes en el  
medio y por ende son utilizados para  
la producción de alcohol. De igual  
manera, se puede notar que las  
lecturas en los parámetros ya  
mencionados, fueron mayores en el  
grano, con excepción de los  
consumidos  
por  
los  
1
29  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
azúcares reductores donde fueron  
ligeramente mayores en la cascarilla  
y, que la fermentación se detuvo a  
los 2 días con el fin de evitar que el  
producto se convierta en vinagre,  
siendo el caso de la cascarilla ya que  
tenía un olor característico a vinagre;  
sin embargo, el arroz ya no  
presentaba dicho olor, considerando  
que el grano tuvo una producción  
óptima de alcohol a los 2 días.  
24  
19  
14  
9
4
Cascarilla  
Grano  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
Tiempo (Días)  
Figura 8. °Brix vs tiempo de fermentación (Días).  
5
4
4
3
3
2
,2  
,7  
,2  
,7  
,2  
,7  
Cascarilla  
Grano  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
Tiempo (Días)  
Figura 9. Concentración de Azúcares Reductores (g/L) vs tiempo (Días).  
6,E-03  
5,E-03  
4,E-03  
3,E-03  
2,E-03  
1,E-03  
Cascarilla  
Grano  
0
,E+00  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
Tiempo (Días)  
Figura 10. Concentración de Carbohidratos Totales (g/L) vs tiempo (Días).  
1
30  
Macías-Pico et al. (2023)  
3
.6. Ensayo #5  
cascarilla en 1 día, sometida a  
hidrólisis ácida con soluciones de  
HCl y H2SO4 con concentración del  
Los valores de °Brix, azúcares  
reductores y carbohidratos totales  
obtenidos del quinto ensayo se  
visualizan en la tabla 9, la cual  
detalla la fermentación de la  
4
% p/p; el ensayo tuvo un total de 2  
experimentos y se utilizaron 150 g de  
materia prima.  
Tabla 9.  
Lectura de °Brix, azúcares reductores y carbohidratos totales de la cascarilla con soluciones de  
ácido clorhídrico y ácido sulfúrico al 4% p/p en un día aplicando hidrólisis ácida.  
Azúcares Reductores  
g/L)  
Carbohidratos Totales  
(g/L)  
Parámetros  
°Brix  
(H  
(
Tiempo (días)  
(HCl)  
2
SO  
4
)
(HCl)  
(H  
2
SO  
4
)
(HCl)  
2 4  
(H SO )  
0
1
10  
8.5  
9
6
5.395  
3.845  
3.280  
2.490  
0.00044  
0.00028  
0.00034  
0.00032  
Las figuras 11, 12 y 13 describen un  
descenso en los valores  
los parámetros mencionados fueron  
mayores con una solución de HCl, y  
que la fermentación se realizó en 1  
día con el fin de mejorar el  
rendimiento ya que la cascarilla  
producía alcohol en muy poco  
mencionados en la tabla 9 conforme  
pasa el tiempo, ya que estos son  
consumidos  
por  
los  
microorganismos presentes en el  
medio y, por ende empleados para la  
producción de alcohol. Además, se  
puede visualizar que las lecturas de  
tiempo por consiguiente se  
y
producía vinagre.  
1
1
0
9
8
7
6
5
1
Cascarilla-HCl  
Cascarilla-H2SO4  
-
1
0
1
1
2
Tiempo (Días)  
Figura 11. °Brix vs tiempo de fermentación (Días).  
1
31  
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Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
5
4
3
2
Cascarilla-HCl  
Cascarilla-H2SO4  
-
1
0
1
1
2
Tiempo (Días)  
Figura 12. Concentración de Azúcares Reductores (g/L) vs tiempo (Días).  
5
4
4
3
3
,E-04  
,E-04  
,E-04  
,E-04  
,E-04  
Cascarilla-HCl  
Cascarilla-H2SO4  
-
1
0
1
1
2
Tiempo (Días)  
Figura 13. Concentración de Carbohidratos Totales (g/L) vs tiempo (Días).  
3
.7. Ensayo #6  
obtenidas del sexto ensayo, las  
cuales pasaron por un método de  
hidrólisis ácida con disoluciones de  
HCl y H2SO4 a concentración del 4%  
p/p; el ensayo tuvo un total de 2  
experimentos y se utilizó 50 g de  
materia prima.  
La tabla 10 indica las lecturas de  
°
Brix,  
azúcares  
reductores  
y
carbohidratos totales durante las  
fermentaciones de la cascarilla en un  
periodo de 6 horas que fueron  
Tabla 10.  
Lectura de °Brix, azúcares reductores y carbohidratos totales de la cascarilla con soluciones de  
ácido clorhídrico y ácido sulfúrico al 4% p/p durante 6 horas aplicando hidrólisis ácida.  
Azúcares Reductores  
g/L)  
Carbohidratos Totales  
(g/L)  
Parámetros  
Horas  
:00  
°Brix  
(H  
(
#
(HCl)  
10  
9
2
SO  
4
)
(HCl)  
6.015  
4.990  
4.475  
(H  
2
SO  
4
)
(HCl)  
2 4  
(H SO )  
8
8
7.130  
5.080  
4.965  
0.00099  
0.00077  
0.00028  
0.00179  
0.00123  
0.00094  
10:00  
2:00  
6
1
9
6
1
32  
Macías-Pico et al. (2023)  
14:00  
9
6
3.690  
4.310  
0.00021  
0.00039  
Tal como se observa en la tabla 10,  
las lecturas de °Brix, azúcares  
reductores y carbohidratos totales  
encontrados en las gráficas 14, 15 y  
parámetros  
mencionados  
anteriormente, fueron mayores con  
una solución de HCl, la  
y
fermentación tuvo lugar en un  
periodo de 6 horas con el fin de evitar  
que se produzca vinagre y mejorar  
aún más el rendimiento de  
producción de alcohol, considerando  
de esta manera que dicho periodo es  
el más óptimo, tal como se puede  
observar más adelante sobre los  
rendimientos.  
1
6, presentaron un descenso  
conforme transcurriría el tiempo, ya  
que estos son consumidos por los  
microorganismos presentes en el  
medio y como en los casos  
anteriores, son empleados para  
producir alcohol. Por otro lado, se  
puedo observar que, de los tres  
1
1
0
9
8
7
6
5
1
Cascarilla-HCl  
Cascarilla-H2SO4  
7:26  
8:32  
9:37  
10:43  
11:49  
12:54  
14:00  
Tiempo (Horas)  
Figura 14. °Brix vs tiempo de fermentación (Horas).  
8
7
6
5
4
3
Cascarilla-HCl  
Cascarilla-H2SO4  
7:26  
8:32  
9:37  
10:43  
11:49  
12:54  
14:00  
Tiempo (Horas)  
Figura 15. Concentración de Azúcares Reductores (g/L) vs tiempo (Horas).  
1
33  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
2
2
1
5
,E-03  
,E-03  
,E-03  
,E-04  
Cascarilla-HCl  
Cascarilla-H2SO4  
0
,E+00  
7:26  
8:32  
9:37  
10:43 11:49 12:54 14:00  
Tiempo (Horas)  
Figura 16. Concentración de Carbohidratos Totales (g/L) vs tiempo (Horas).  
3
.8. Ensayo #7  
un rendimiento más óptimo en  
comparación al periodo de 2 días  
realizado en el cuarto ensayo. Para  
los 2 últimos experimentos, se  
realizó una repetición del periodo de  
En la tabla 11 se observa el séptimo  
ensayo del cual se realizaron 4  
experimentos  
lecturas de  
y
se obtuvieron  
°Brix, azúcares  
2
días del cuarto ensayo, pero con la  
reductores y carbohidratos totales  
durante las fermentaciones del  
grano. Los 2 primeros experimentos  
tuvieron lugar en un periodo de 1 día  
y se utilizaron 50 g de materia prima,  
con el fin de conocer si el grano tiene  
misma cantidad de materia prima de  
los 2 primeros experimentos. Cabe  
mencionar que, los experimentos  
fueron sometidos a hidrólisis ácida  
usando soluciones de HCl y H2SO4  
con concentración del 4% p/p.  
Tabla 11.  
Lectura de °Brix, azúcares reductores y carbohidratos totales del grano con soluciones de ácido  
clorhídrico y ácido sulfúrico al 4% p/p a uno y dos días aplicando hidrólisis ácida.  
Azúcares  
Reductores (g/L)  
Carbohidratos Totales  
(g/L)  
Parámetros  
°Brix  
(H  
#Días  
(
(
HCl)  
29  
2
SO  
4
)
(HCl)  
6.920  
5.070  
(H  
2
SO  
4
)
(HCl)  
2 4  
(H SO )  
0
1
27  
11  
5.192  
4.525  
0.00194  
0.00162  
0.00043  
0.00027  
13  
Azúcares  
Reductores (g/L)  
Carbohidratos Totales  
(g/L)  
Parámetros  
°Brix  
(H  
#Días  
HCl)  
2
SO  
4
)
(HCl)  
(H  
2
SO  
4
)
(HCl)  
2 4  
(H SO )  
0
1
2
32  
17  
13  
30  
17  
16  
6.511  
4.770  
0.990  
3.838  
3.240  
1.489  
0.00093  
0.00077  
0.00059  
0.00072  
0.00045  
0.00036  
1
34  
Macías-Pico et al. (2023)  
Se visualiza que los valores de °Brix,  
azúcares reductores y carbohidratos  
totales encontrados en las gráficas  
para la producción de alcohol.  
Asimismo, se observó que los  
valores de los parámetros fueron  
mayores con las soluciones de HCl,  
y que para ambos periodos los  
experimentos no presentaron olor a  
vinagre; sin embargo, el periodo de 2  
días con HCl fue el más óptimo.  
1
7, 18 y 19, presentaron un  
descenso conforme transcurriría el  
tiempo, ya que estos se consumen  
por los microorganismos que se  
encuentran en el medio, utilizándolos  
34  
29  
24  
19  
14  
9
Día 1- HCL  
Día 1- H2SO4  
Día 2- HCL  
Día 2- H2SO4  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
Tiempo (Días)  
Figura 17. °Brix vs tiempo de fermentación (Días).  
8
7
6
5
4
3
2
1
Día 1- HCL  
Día 1- H2SO4  
Día 2- HCL  
Día 2- H2SO4  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
Tiempo (Días)  
Figura 18. Concentración de Azúcares Reductores (g/L) en el grano vs tiempo (Días).  
1
35  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
2,E-03  
2,E-03  
1,E-03  
5,E-04  
Día 1- HCL  
Día 1- H2SO4  
Día 2- HCL  
Día 2- H2SO4  
0
,E+00  
-0,5  
0
0,5  
1
1,5  
2
2,5  
Tiempo (Días)  
Figura 19. Concentración de Carbohidratos Totales (g/L) en el grano vs tiempo (Días).  
La tabla 12 muestra los resultados  
obtenidos del alcohol destilado y  
H2SO4 en el grano de arroz se  
obtuvo un 41.97% en el periodo de 1  
día, superando el porcentaje de  
16.41% y 15.46% obtenido en 2 días;  
sin embargo, en la cascarilla se  
obtuvo el 13.26% en 6 horas, siendo  
este el valor más alto en  
comparación con los periodos de 1 y  
2 días con 2.68% y 1.94% de  
rendimiento, respectivamente. Los  
porcentajes del HCl respecto al  
H2SO4 son mejores debido a las  
interferencias que tiene el ácido.  
Asimismo, el grano tuvo un mejor  
rendimiento en la producción de  
alcohol, ya que contiene una mayor  
concentración de carbohidratos  
porcentajes  
de  
rendimientos  
respecto a la cantidad de materia  
prima utilizada desde el tercer hasta  
el séptimo ensayo, ya que estos  
fueron los que pasaron por un  
proceso de fermentación con  
levadura  
Saccharomyces  
Cerevisiae.  
Se puedo observar en la figura 20  
que, los mejores rendimientos se  
dieron en las soluciones con HCl,  
siendo 64.92% para el grano de  
arroz en un periodo de 2 días, y en la  
cascarilla se obtuvo un 18.30% a las  
6
horas, considerando que, al  
totales en comparación  
cascarilla.  
a
la  
superar estos periodos de tiempo, la  
producción de alcohol será menor.  
Por otra parte, para las soluciones de  
1
36  
Macías-Pico et al. (2023)  
Tabla 12.  
Rendimientos de producción de alcohol con respecto a la materia prima usada para todos los  
ensayos que tuvieron un proceso de fermentación.  
Materia  
#
Destilado Alcohol Alcohol Rendimiento  
Descripción Solución Periodos Prima  
Ensayos  
(ml)  
(%)  
(g)  
(%)  
(
g)  
Grano  
Cascarilla  
Grano  
380  
325  
196  
92  
110  
102  
116  
105  
164  
187  
133  
130  
25  
3
15  
4
5
5
10  
8
20  
22  
20  
8
74.96  
7.69  
23.20  
2.90  
4.34  
4.02  
9.15  
6.63  
25.88  
32.46  
20.99  
8.21  
21.42  
2.20  
15.46  
1.94  
2.89  
2.68  
18.30  
13.26  
51.76  
64.92  
41.97  
16.41  
3
4
5
6
HCl  
SO  
HCl  
3 días  
2 días  
1 día  
350  
150  
150  
50  
H
2
4
Cascarilla  
Cascarilla  
Cascarilla  
H
2
SO  
HCl  
SO  
4
4
6 horas  
H
2
1
2
1
día  
días  
día  
HCl  
SO  
50  
7
Grano  
H
2
4
50  
2
días  
#
#
3- Grano (HCL)  
7
6
5
4
3
2
1
0
0
0
0
0
6
4,92  
3 - Cascarilla (HCL)  
#4 - Grano (H2SO4)  
5
1,76  
#
#
#
#
#
4 - Cascarilla (H2SO4)  
5 - Cascarilla (HCL)  
5 - Cascarilla (H2SO4)  
6 - Cascarilla (HCL)  
6 - Cascarilla (H2SO4)  
4
1,97  
2
1,42  
1
8,30  
#7 - Grano (HCL)- 1  
Día  
#
Días  
#
Día  
#
Días  
0
0
0
1
6,41  
1
5,46  
1
3,26  
7 - Grano (HCL) - 2  
7 - Grano(H2SO4) -1  
2
,89 2,68  
2
,20  
1,94  
7 - Grano(H2SO4) -2  
Ensayos  
Figura 20. Porcentajes de los rendimientos de producción de alcohol para los ensayos  
que pasaron por un proceso de fermentación.  
4
. Conclusión  
fermentación de 6 horas con HCl,  
siendo este 18.30%, ya que la  
fermentación con este tipo de  
sustrato por medio de hidrólisis ácida  
fue muy rápida, provocando que el  
Se pudo obtener  
el  
mejor  
rendimiento para la cascarilla  
cuando estuvo en un periodo de  
1
37  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
Saccharomyces cerevisiae como agente biológico  
H2SO4 tenga un menor rendimiento  
en comparación con el HCl. Dicha  
situación es posible debido a la  
disponibilidad del sustrato que tiene  
una gran afinidad para convertirse en  
ácido acético (vinagre) después de  
transcurrir 24 horas, siendo de esta  
manera un problema si se desea  
obtener alcohol a partir de dicho  
residuo.  
Determinación de azúcares  
reductores totales en jugos  
mezclados de caña de azúcar  
utilizando el método del ácido  
3,5 dinitrosalicílico. ICIDCA,  
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Estudio de la tecnología para  
la obtención de una bebida  
En el grano de arroz, el rendimiento  
óptimo fue de 64.92% en el periodo  
de 2 días de fermentación con HCl,  
ya que existe una mejor interacción  
con el sustrato que se encuentra en  
el medio, permitiendo así que las  
fuentes de carbono estén libres para  
que el microorganismo tenga una  
mayor cantidad de nutrientes  
alcohólica carbonatada  
partir de la degradación de la  
cascarilla de arroz tratada  
a
enzimáticamente  
con  
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necesarios  
y
producir alcohol;  
Cuervo, L., Folch, J. L., & Quiroz, R.  
situación contraria con el H2SO4,  
debido a que éste interaccionaba de  
forma más violenta con el medio  
haciendo que los microorganismos  
no proliferen en igual medida que  
cuando fueron tratados con HCl.  
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Comparación de la producción de alcohol etílico a partir del grano y la cascarilla de arroz utilizando levadura  
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