Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) 2024. ISSN: 2737-6249  
Aplicación del carbón activado de cascarilla de arroz en el blanqueo del aceite de palma híbrida (Elaeis  
Oleífera X Elaeis Guineensis)  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v7i14.0214  
APLICACIÓN DEL CARBÓN ACTIVADO DE CASCARILLA DE ARROZ  
EN EL BLANQUEO DEL ACEITE DE PALMA HÍBRIDA (ELAEIS  
OLEÍFERA X ELAEIS GUINEENSIS)  
APPLICATION OF RICE HUSK ACTIVATED CARBON IN THE  
BLEACHING OF HYBRID PALM OIL (ELAEIS OLEIFERA X ELAEIS  
GUINEENSIS)  
1
2
Palacios-Zambrano Jandry Javier ; Zambrano-Nevarez Eddie Manuel ; Vera-Vera Ángel  
1
3
3
Ricardo ; Rojas-Uribe Loguard Smith ; Díaz-Campozano Edison Geovanny *; Durazno-Delgado  
3
Leonilo Alfonso  
1Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí Manuel Félix López, Campus  
Politécnico El Limón Km 11/2 vía la Pastora. Calceta, Manabí, Ecuador.  
2Universidad de Guayaquil, Ciudadela Universitaria Av. Delta S/N y Av. Kennedy. Guayaquil,  
Guayas, Ecuador.  
3Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Av. Quito Km 1 ½ vía Santo Domingo. Quevedo, Los  
Ríos, Ecuador.  
*Correo: ediazc2@uteq.edu.ec  
Resumen  
El presente trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de la aplicación carbón activado de  
cascarilla de arroz en el blanqueo del aceite de palma híbrida (Elaeis Oleífera x Elaeis Guineensis).  
Se aplicó un diseño experimental en DCA con arreglo bifactorial, las variables independientes  
estudiadas fueron: factor A el tipo de carbón activado con tres niveles; carbón activado con ácido  
fosfórico (CAAF), carbón activado físicamente (CAF) y carbón activado con ácido cítrico (CAAC);  
factor B fue porcentaje del carbón activado en peso con dos niveles, 1 y 2 %; los factores de respuesta  
fueron concentración de carotenos totales en ppm y la eficiencia en la remoción de los pigmentos. Los  
experimentos se realizaron por cuadruplicado, la unidad experimental fue 100g de aceite de palma  
híbrida pretratada. Los resultados probaron que el tipo de carbón activado fue significativo en el  
blanqueo del aceite, consiguiendo como mejor tratamiento el CAAF 2% con un porcentaje de remoción  
de carotenos de 32,25 %, concluyendo que este tipo de carbón activado genera una opción en la  
remoción de pigmentos en el blanqueo de aceite de palma híbrida.  
Palabras clave: Adsorbente, ácido fosfórico, ácido cítrico, carotenos.  
Abstract  
This study aimed to determine the effect of the application of rice husk-activated carbon on the  
bleaching of hybrid palm oil (Elaeis oleifera x Elaeis guineensis). An experimental design was applied  
in DCA with a bifactorial arrangement, the independent variables studied were: factor A the type of  
activated carbon with three levels; activated carbon with phosphoric acid, physically activated carbon,  
and activated carbon with citric acid; factor B was the percentage of activated carbon in weight with  
two levels, 1 and 2 %; the response factors were concentration of total carotenes in ppm and the  
efficiency in pigment removal. The experiments were conducted in quadruplicate, the experimental unit  
was 100 g of pretreated hybrid palm oil. The results proved that the type of activated carbon was  
significant in oil bleaching, achieving as the best treatment the CAAF 2% with a carotene removal  
percentage of 32.25 %, concluding that this type of activated carbon generates an option in pigment  
removal in hybrid palm oil bleaching.  
Keywords: Adsorbent, phosphoric acid, citric acid, carotenes.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 18 de abril de 2023.  
Fecha de aceptación: 01 de junio de 2023.  
Fecha de publicación: 10 de julio de 2024.  
2
11  
Palacios-Zambrano et al. (2024)  
1
. Introducción  
Actualmente,  
alternativas  
existen  
de  
muchas  
en  
cuanto  
al  
Ecuador es muy diverso en términos  
de fuentes de alimentos (Díaz et al.,  
aprovechamiento  
residuos  
vegetales industriales como la  
cascarilla de arroz, de manera que  
2
024) y según Viteri y Zambrano  
(2016) el arroz forma parte de la  
se  
ha  
propuesto  
como  
dieta en todas las regiones del país.  
Tobar y Quijije (2017) aseveran que  
la elaboración de este producto  
agroindustrial ocasiona residuos, en  
especial su cascarilla, donde el 20%  
del peso total del grano corresponde  
a residuos.  
biocombustible (Altamirano, 2021;  
Bástidas, 2021) o su transformación  
en carbón activado para una amplia  
gama de aplicaciones industriales y  
comerciales (Díaz et al., 2023; Mejía,  
2
018); como en el cultivo de palma  
híbrida que utiliza carbón activado  
para blanquear el aceite obtenido de  
plantas durante el procesamiento  
Según los datos de producción  
nacional  
del  
Ministerio  
de  
Agricultura, Ganadería, Acuacultura  
y Pesca, MAGAP (2020), Ecuador  
produjo 1.668.523 toneladas de  
arroz, de las cuales alrededor de  
(Bockisch, 2015).  
Según Parra et al. (2018) en cuanto  
al blanqueo de aceites, se lleva a  
cabo en diferentes procesos desde  
la extracción hasta el refinado, los  
métodos clásicos de purificación son  
alcalinos multietapa y físicos (Badui,  
3
33.704 toneladas fueron como  
desechos de cascarilla de arroz,  
convirtiéndolo en uno de los residuos  
más la  
producción de arroz (Naveda et al.,  
019). Algunos de estos residuos se  
representativos  
de  
2
016).  
Ambos  
refinamientos  
incluyen una etapa de blanqueo  
utilizando tierra mineral natural o  
activada con ácido clorhídrico y  
ácido fosfórico para absorber los  
2
utilizan para fines específicos, como  
camas para cerdos, para reducir los  
olores en las pocilgas, no obstante,  
pigmentos  
y
descomponer los  
el excedente no utilizado  
y
peróxidos (Esquivel et al., 2018).  
descartado genera contaminación ya  
que se descompone muy lentamente  
sin una disposición final adecuada  
Por otro lado, el aceite en la industria  
alimentaria se extrae de diferentes  
especies de palmeras, siendo las  
más importantes la palma de aceite  
(Hurtado, Cueva y Barba, 2021;  
Prada y Cortés, 2010).  
2
12  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) 2024. ISSN: 2737-6249  
Aplicación del carbón activado de cascarilla de arroz en el blanqueo del aceite de palma híbrida (Elaeis  
Oleífera X Elaeis Guineensis)  
de Elaeis guineensis (Onoja et al.,  
019) y los híbridos interespecies E.  
2. Metodología  
2
Los análisis se elaboraron en el  
laboratorio de química de la empresa  
de Industrias Ales C. A, ubicada en  
la ciudad de Manta, provincia de  
Manabí de la República del Ecuador.  
oleífera x E. guineensis (Melendez y  
Ponce, 2016), donde el segundo  
contiene mayor concentración de  
caroteno, lo que causa mayor uso de  
suelo mineral y mayor tiempo de  
retención de los blanqueadores para  
En el diseño experimental se aplicó  
un arreglo factorial A*B en Diseño  
Completamente al Azar (DCA) con  
seis tratamientos y cuatro réplicas,  
dando 24 unidades experimentales.  
reducir  
la  
concentración  
de  
pigmentos (Muñoz, 2019).  
Las empresas extractoras de aceites  
comestibles buscan optimizar el  
procesamiento del aceite de palma  
híbrido sin que repercuta en los  
costos (Zambrano, 2020). Prada y  
Cortés (2010) demostraron que la  
composición de la cascarilla de arroz  
contenía mayor contenido de SiO2  
como adsorbente en comparación  
En la presente investigación se  
utilizaron  
dos  
variables  
independientes, donde la A fue tipo  
de carbón activado (tres niveles) y el  
factor B porcentajes de carbón  
activado (dos niveles). Los niveles  
de cada factor se establecen de  
acuerdo a los límites de control que  
hace referencia Oot et al. (1998), que  
se muestran en la tabla 1.  
con  
las  
arcillas  
comerciales  
utilizadas en la refinación.  
En base a lo fundamentado, la  
presente investigación tuvo como  
objetivo determinar la aplicación del  
carbón activado de cascarilla de  
arroz en el blanqueo de aceite  
híbrido de palma, como una  
Tabla 1.  
Niveles de los factores evaluados.  
Factor a  
Factor b  
a1: Carbón mediante  
activación con Ácido  
fosfórico (CAAF)  
b1:1% p/p  
alternativa  
a
los  
procesos  
a2: Carbón mediante  
activación con Ácido  
cítrico (CAAC)  
b2: 2% p/p  
convencionales utilizados en la  
actualidad.  
a3: Carbón mediante  
activación física (CAF)  
2
13  
Palacios-Zambrano et al. (2024)  
Las combinaciones de niveles de los  
factores estudiados se detallan en la  
tabla 2.  
pretratado (0,1 % p/p de adición de  
ácido fosfórico en relación con el  
caudal) (Giler, 2020) con las  
siguientes características: caroteno  
total 1155 ppm, índice de acidez 2,76  
Tabla 2.  
Niveles de los factores evaluados.  
%, índice de peróxido 1,2 meqO2  
Porcentaje  
Tipo de  
del  
/Kg, Lovibond Red 20, la condición  
experimental estándar es de 100 °C  
y el tiempo de blanqueo es de 20  
minutos.  
Tratamiento carbón  
adsorbente  
activado  
(
%)  
T1  
T2  
T3  
T4  
T5  
T6  
CAAF  
CAAF  
CAAC  
CAAC  
CAF  
1
2
1
2
1
2
2
.1. Aplicación del método de  
blanqueo  
En la figura 1 se detalla el diagrama  
del proceso de blanqueo de aceite  
con carbón activado.  
CAF  
La unidad experimental consistió en  
1
00 g de aceite de palma híbrido  
Aceite de Palma híbrida  
1
00 g  
Recepción en vasos de  
precipitación  
1
1
2
3
4
2
Caracterización  
Concentración de Carotenos  
Ácido fosfórico al 85%  
o ácido cítrico al 50%  
0
.1 g (al 0.1%)  
Pretratamiento  
1
0 min a 75°C en plancha Stuart  
Carbón activado  
o 2 g (al 1 o 2%)  
1
Blanqueo  
0 min a 100°C en plancha Stuart  
2
Filtración  
en papel filtro  
Caracterización  
Concentración de Carotenos  
Figura 1. Diagrama de proceso de blanqueo de aceite con carbón activado.  
2
14  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) 2024. ISSN: 2737-6249  
Aplicación del carbón activado de cascarilla de arroz en el blanqueo del aceite de palma híbrida (Elaeis  
Oleífera X Elaeis Guineensis)  
El tratamiento previo a la activación  
consistió en secar en horno  
KOTTERMANN D3165 Hänigsen  
de arroz y 50 ml de ácido fosfórico al  
40 % en un mortero de 100 mm  
durante 24 horas, seguido del  
secado de las muestras en un horno  
Kottermann a temperatura ambiente  
y después a 150 °C durante 2 horas.  
Luego se coloca en un horno de  
mufla Termolyne durante otras dos  
horas para la carbonización a 400°C.  
Luego se enfrió en una mufla durante  
24 h, seguido de lavado con agua  
destilada caliente hasta que el  
material carbonoso alcanzó pH  
neutro, y el material se secó a 105 °C  
durante 24 h. Para la activación con  
ácido cítrico se procedió con la  
(220 Voltios, 925 Watts) a 105 °C  
durante aproximadamente una hora,  
donde se colocaron 500 g de  
cascarilla de arroz en un recipiente  
de porcelana para eliminar al  
máximo la cantidad de agua  
presente en el sustrato. El material  
fue reducido a aproximadamente 1-2  
mm (malla 10-18 mesh) pasando a  
través de un tamiz Fisher Scientific  
Company (ASTM E-11) del tamaño  
de malla especificado anteriormente.  
Para la activación física de carbones  
se extrajo una muestra de 25 g, se  
colocó en un mortero de 100 mm, se  
humedeció con agua destilada y se  
hirvió a una conductividad de 0,5  
uS/cm, luego se colocó en una mufla  
Termolyne. FB1315M (rango de  
temperatura de 25 a 1125 °C) y se  
mantuvo a 400 °C durante 2 h, luego  
se enfrió en un horno de mufla  
durante 24 h hasta que alcanzó la  
temperatura ambiente y el material  
resultante se lavó con agua destilada  
a pH neutro. El pH se obtuvo  
mediante un pHMeter Oakion 35613-  
misma utilizada  
anteriormente (Hidalgo y Rivera,  
017).  
metodología  
2
2.2. Contenido de carotenos  
Se determinaron el contenido de  
carotenos del aceite de palma crudo  
y tratado. Para su determinación se  
pesó una muestra de 0,1 g del aceite  
en un matraz de 25 mL en la balanza  
MRC ASB220 C3 y se enrasó con  
iso-octano  
(trimetil  
pentano)  
ópticamente puro a 446 nm, la  
absorbancia se determinó mediante  
medición espectrofotométrica a 446  
nm de absorbancia, mientras que la  
concentración se obtuvo por la  
2
4 para la medición.  
Para la activación química, el primer  
paso fue macerar 25 g de cascarilla  
2
15  
Palacios-Zambrano et al. (2024)  
ecuación 6 (UNE-EN ISO 17932,  
de  
(Shapiro-Wilk)  
Vara,  
(p>0,05)  
2008;  
2
012).  
(Gutiérrez  
y
Montgomery, 2005) y la prueba de  
homogeneidad de Levene,  
2
5 ∗ 383 ∗ (퐴푠 − 퐴푏)  
퐶푇 =  
Donde:  
1
00푊  
cumpliéndose los dos supuestos  
para la variable carotenos totales.  
CT: Concentración de carotenos  
totales (ppm).  
En el análisis de varianza, se  
rechaza la hipótesis de igualdad de  
medias para la variable tipo de  
carbón y su interacción Tipo * %  
Peso, puesto que estas tuvieron  
influencia sobre la concentración  
final de carotenos totales p-valor  
As= Absorbancia de la muestra.  
Ab=Absorbancia del blanco.  
W=Peso de la muestra (gramos).  
2
.3. Eficiencia de remoción de  
pigmentos  
<0,05.  
La eficiencia (%) de blanqueo se  
calculó por la eliminación de  
carotenos totales durante el proceso.  
Se efectuó mediante la siguiente  
ecuación:  
Según la tabla 3, el carbón activado  
de las mayores cualidades  
adsorbentes respecto los  
carotenos totales fue carbón con  
ácido fosfórico (CAAF), en  
a
(퐶푖 − 퐶푓) ∗ 100  
푟푒푚표푐푖ó푛 =  
퐶푖  
comparación a los otros dos tipos de  
carbones.  
%
Donde:  
Ci=  
Concentración  
inicial  
de  
Tabla 3.  
Medias de las características físico-  
químicas analizadas del aceite blanqueado  
en cada tratamiento.  
carotenos totales del aceite antes del  
tratamiento.  
Cf= Concentración final de carotenos  
totales del aceite después del  
tratamiento.  
Variable Tipo de carbón  
Tipo  
CAAF  
CAF  
Carotenos totales (ppm)  
851,25  
3
. Resultados  
1037,00  
CAAC  
p-valor  
1086,25  
Se realizaron los supuestos de  
ANOVA en la prueba de normalidad  
<0,0001*  
2
16  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (14) 2024. ISSN: 2737-6249  
Aplicación del carbón activado de cascarilla de arroz en el blanqueo del aceite de palma híbrida (Elaeis  
Oleífera X Elaeis Guineensis)  
Variable Dosis  
1007,42  
p-valor  
CV  
0,0078*  
5,24%  
1
%
%
2
975,58  
p-valor  
0,1507NS  
Por su parte, en la figura 2 se  
muestra el porcentaje de remoción  
de los pigmentos carotenos con cada  
tratamiento propuesto. La eficiencia  
de eliminación global CAAF-2 % fue  
Interacciones de tratamientos  
CAAF-1%  
921,00  
781,50  
CAAF-2%  
CAF-1%  
1025,75  
1048,25  
1075,50  
1097,00  
CAF-2%  
3
2,25 % y CAAF-1 % de 20,26 %.  
CAAC-1%  
CAAC-2%  
35  
30  
25  
20  
15  
10  
5
0
a
b
bc  
c
c
c
CAAC 1% CAAC 2%  
CAF 1%  
CAF 2%  
CAAF 1% CAAF 2%  
Tratamientos  
Figura 2. Remoción de carotenos totales en cada tratamiento.  
3
.1. Discusión  
a
medida  
que  
de  
aumenta  
la  
la  
temperatura  
tierra  
La capacidad de adsorción puede  
estar relacionada con la acidez  
residual y el pH del carbón activado  
blanqueadora activada por ácido.  
Es importante señalar que Gibon et  
al. (2007) mencionaron que la  
eliminación completa del caroteno  
durante el blanqueo no es posible, y  
así mismo Maclellan (1983) indicó  
(CAAF), respectivamente, pues  
como lo señalan Silva et al., (2013)  
los procesos de adsorción, como la  
fisisorción y la quimisorción, mejoran  
2
17  
Palacios-Zambrano et al. (2024)  
que algunas refinerías solo eliminan  
el 20 % del pigmento caroteno del  
aceite crudo en esta etapa.  
obteniéndose la remoción de  
carotenos del 32,25%.  
Se verificó que con el carbón  
activado de cascarilla de arroz se  
obtuvo una adsorción eficiente  
comparable a las arcillas diatomeas  
Los tipos de carbón activado  
químicamente con ácido fosfórico  
tienen una mayor actividad de  
adsorción. Farrera et al. (2017) y  
Taylor et al. (1989) demostraron que  
la acidez de un material adsorbente  
está relacionada con su capacidad  
para retener pigmentos en su matriz,  
ya que la activación ácida actúa  
como catalizador sólido ácido,  
adsorbente y auxiliar de filtración.  
Por otro lado, Márquez et al. (2012)  
en su estudio sobre el carbón  
activado utilizado para blanquear el  
aceite rojo de palma, indicaron una  
mayor remoción de caroteno en un  
industriales  
literatura.  
reportadas en  
la  
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pigmentos.  
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466.2333  
4
. Conclusión  
0
Se pudo aplicar el carbón activado  
de cascarilla de arroz mediante  
activación física y química en la  
operación de blanqueo y remoción  
de los compuestos apolares de  
aceites de palma híbrida. La mayor  
eficacia fue el tratamiento del carbón  
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