Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 5, Número 9 (Ed. Esp. oct. 2021) ISSN: 2697-3456  
Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
DOI: https://doi.org/10.46296/yc.v5i9ucedespsoct.0124  
CARACTERIZACIÓN DE LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA DEL  
LACTOSUERO A ESCALA DE LABORATORIO  
CHARACTERIZATION OF THE ALCOHOLIC FERMENTATION OF WHEY  
ON A LABORATORY SCALE  
1
2
Cardona-Soberao Yolexis Roberta ; Cruz-Carbonell Mérida Esmunda ;  
3
4
González-Zambrano José Miguel ; Paneque-Díaz Yurisdan  
1
Profesor Titular del Departamento Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la  
Universidad de Camagüey “Ignacio Agramonte Loynaz”. Camagüey, Cuba. Correo:  
yolexis.cardona@reduc.edu.cu. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0042-5805  
2
Profesor Asistente del Departamento Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la  
Universidad de Camagüey “Ignacio Agramonte Loynaz”. Camagüey, Cuba. Correo:  
merida.cruz@reduc.edu.cu. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9283-1108  
3
Ingeniero Agrícola. Tecnólogo Agrícola. Ecuador. Correo:  
miguellgonzalezz9@gmail.com. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9567-3309  
4
Estudiante de quinto año de Ingeniería Química de la facultad de Ciencias Aplicadas,  
Universidad de Camagüey “Ignacio Agramonte Loynaz”. Camagüey, Cuba.  
Resumen  
Este trabajo tiene como objetivo caracterizar la fermentación alcohólica del lactosuero a escala  
de laboratorio. Se llevó a cabo en la Planta Piloto de la Universidad de Camagüey. Mediante un  
balance de masa se calcularon las cantidades de lactosa necesarias para estandarizar el suero  
hasta concentraciones de 50, 75, 100 y 125 g/l de lactosa. La levadura del género  
Saccharomyces cerevisiae utilizado por la Industria Alcoholera Cubana no fermenta la lactosa  
como sustrato, por lo que se hizo necesario hidrolizarla siguiendo el procedimiento de hidrólisis  
ácida, para comprobar el resultado de la hidrólisis se realizaron pruebas de Polarimetría,  
Colorimetría y Cromatografía. Las fermentaciones se realizaron con dos réplicas a cada  
concentración estudiada, a las cuales se les añadió fosfato de amonio y levadura. Los resultados  
de hidrólisis parcial de la lactosa permitieron obtener en el proceso fermentativo porcientos en  
volúmenes de etanol por encima de los propuestos a partir de concentraciones de lactosa de 75  
g/l, el incremento de las concentraciones de lactosa hasta 125 g/l estuvo en correspondencia con  
los mejores rendimientos y productividad del proceso fermentativo. La duración de la  
fermentación mantuvo un crecimiento de los microorganismos con la transformación del sustrato  
y generación del CO2 según lo previsto y registrado en la literatura.  
Palabras claves: fermentación alcohólica; lactosuero; hidrólisis.  
Abstract  
This work aims to characterize the alcoholic fermentation of whey on a laboratory scale. It was  
carried out in the Pilot Plant of the University of Camagüey. By means of a mass balance, the  
amounts of lactose necessary to standardize the serum were calculated to concentrations of 50,  
7
5, 100 and 125 g / l of lactose. The yeast of the genus Saccharomyces cerevisiae used by the  
Cuban Alcohol Industry does not ferment lactose as a substrate, so it was necessary to hydrolyze  
it following the acid hydrolysis procedure, to check the result of the hydrolysis Polarimetry,  
Colorimetry and Chromatography tests were carried out. Fermentations were carried out with two  
replicates at each concentration studied, to which ammonium phosphate and yeast were added.  
The results of partial hydrolysis of lactose allowed to obtain in the fermentation process  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 26 de julio de 2021.  
Fecha de aceptación: 29 de septiembre de 2021.  
Fecha de publicación: 11 de octubre de 2021.  
75  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
percentages in volumes of ethanol above those proposed from lactose concentrations of 75 g / l,  
the increase in lactose concentrations up to 125 g / l was in correspondence with the best yields  
and productivity of the fermentation process. The duration of the fermentation maintained a  
growth of the microorganisms with the transformation of the substrate and the generation of CO2  
as foreseen and registered in the literature.  
Keywords: alcoholic fermentation; whey; hydrolysis.  
minerales, vitaminas  
y
grasa.  
1. Introducción  
Panesar et al. (2010) aportan su  
definición como un subproducto del  
queso y que éste representa  
alrededor del 85 a 90 % del volumen  
de la leche procesada y retiene cerca  
del 50% del total de los nutrientes  
que contiene la leche, entre estos  
nutrientes se pueden mencionar  
lactosa, grasas, sales minerales y  
proteínas solubles.  
En el proceso productivo de los  
alimentos, además del producto  
deseado, se generan subproductos y  
residuos  
que,  
utilizados  
adecuadamente representan un  
medio eficaz para la obtención de  
beneficios  
económicos  
y
ambientales por parte de las  
empresas productoras en particular y  
de la sociedad en general.  
El lactosuero es una fuente  
Uno de los subproductos más  
generados a nivel mundial producto  
de la transformación agroindustrial,  
es el lactosuero, generándose  
aproximadamente un 90% de masa  
total de la leche utilizada. El mismo  
retiene cerca de 55% del total de  
sólidos totales de la leche  
importante  
de  
contaminación  
ambientalpor su alto contenido de  
materia orgánica. El vertimiento del  
lactosuero en fuentes hídricas  
ocasiona que el agua se quede sin  
oxígeno, por causa de la acción  
microbiana que transforma la  
materia orgánica en compuestos que  
reducen el pH del agua causando  
como consecuencia la producción de  
(Rodríguez y Aldo, 2017).  
Parra (2009) define al lactosuero  
como un subproducto líquido  
obtenido después de la precipitación  
de la caseína durante la elaboración  
malos  
olores  
y
muerte  
de  
organismos acuáticos. (Londoño et  
al.2008).  
del conteniendo  
queso;  
principalmente lactosa, proteínas,  
76  
Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 5, Número 9 (Ed. Esp. oct. 2021) ISSN: 2697-3456  
Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
El problema al que se enfrenta la  
sociedad hoy en día frente al  
desperdicio de estos residuos  
agroindustriales es que no existe un  
obtención de otros productos, como  
es el caso de la producción de  
etanol, lo vuelve cada vez más  
inseguro en cuanto a su utilidad.  
claro  
aprovechamiento  
debido  
e
La fermentación del lactosuero  
enfocada a la producción de etanol,  
puede presentarse como alternativa  
viable de aprovechamiento de este  
residuo para la generación de un  
producto con mayor valor agregado.  
industrializado  
al  
desconocimiento por parte de  
grandes, medianos y pequeños  
productores que son los que generan  
estos residuos, producto de la  
actividad agroindustrial, además que  
(Vargas 2017).  
falta capacidad tecnológica  
y
recursos económicos para darles un  
destino final. (Espinoza y Mendieta,  
El lactosuero es un subproducto del  
cual se puede obtener valor  
2018).  
agregado  
al  
crear  
bebidas  
alcohólicas o bebidas saborizadas.  
Asimismo, existen varios factores  
que determinan la capacidad de  
llevar a cabo este proceso y es  
importante destacar como lo  
menciona Lawton y Alcaine (2019),  
que a la lactosa se le puede usar  
como un producto adjunto, como  
fuente de azúcar fermentable en la  
producción de etanol.  
En Cuba se obtienen anualmente  
más de 100 millones de litros de  
suero de queso y a pesar de los  
constantes esfuerzos aún no se ha  
logrado  
racional  
un  
de  
aprovechamiento  
los valiosos  
componentes de este producto.  
Estos grandes volúmenes de  
lactosuero que se generan, por su  
alto valor nutritivo, pudiera ser  
utilizado para el consumo humano y  
se usa poco con este fin, por lo que  
su aprovechamiento se torna pobre  
en este sentido. El suero lácteo  
constituye una materia prima barata  
y de fácil obtención, pero la escasa  
información del mismo como  
alternativa de ser utilizado para la  
Aráuz, M. (2020) citando a Trevan  
(1990) expone que la producción de  
etanol se puede realizar a través de  
rutas químicas (hidratación catalítica  
del etileno)  
biotecnológica  
y
por la ruta  
(fermentación).  
Mediante la fermentación se utiliza a  
microorganismos capaces de  
77  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
producir  
etanol  
por  
medio  
métodos  
apropiados  
para  
la  
desustratos disponibles, tales como  
lactosa, xilosa y almidón. A través de  
procesos biotecnológicos se busca  
la producción de etanol por medio  
del suero de leche, el cual es  
generado como residuo de la  
preparación de un producto lácteo.  
obtención de un producto de calidad.  
Con esto, se procura aportar  
mayores ingresos en la utilización  
subproductos de la actividad  
agroindustrial y por tanto a disminuir  
la contaminación ambiental.  
Además, con esta alternativa de  
producción  
actividad  
se  
dinamizará  
con  
la  
la  
La obtención de etanol a partir de  
lactosuero es considerada un  
recurso energético sostenible, con  
alta viabilidad técnica, que brinda  
económica  
generación de fuentes de empleo y  
los beneficios sociales que aporta.  
ventajas  
medioambientales  
y
En Cuba es escasa la utilización del  
suero lácteo como materia prima  
para obtener otros productos, por la  
poca información que se tiene  
acerca del tema y es pobre la empleo  
de este para la obtención de etanol.  
Pero cabe destacar que, con la  
situación económica existente y los  
usos tan diversos del etanol en  
tantos renglones, la obtención de  
alcohol a partir de suero, que es una  
materia prima barata que se está  
desechando, sería un método que  
puede utilizarse con los grandes  
beneficos ya mencionados.  
económicas a largo plazo, obtenido  
de la fermentación realizada por los  
microorganismos  
metabolizan  
los  
cuales  
los  
azúcares  
provenientes de subproductos de  
grandes procesos industriales  
Jácquez et al. 2015), citado por  
(
Aráuz, M. (2020). Es de suma  
importancia recalcar el valor que  
tiene el lactosuero, ya que como  
sustrato fermentable generaría una  
oportunidad de desarrollo para  
nuevas formas de producción y  
cuidado con el medio ambiente.  
La presente investigación tiene como  
finalidad aprovechar el lactosuero,  
para la obtención de etanol, como  
alternativa para el uso de este  
producto; teniendo en cuenta que  
será procesado utilizando técnicas y  
Por lo antes expuesto se realiza este  
trabajo con el objetivo: Caracterizar  
la fermentación alcohólica del  
lactosuero a escala de laboratorio.  
78  
Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 5, Número 9 (Ed. Esp. oct. 2021) ISSN: 2697-3456  
Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
2
. Metodología  
Clorhídrico (HCl) y de Hidróxido de  
Sodio (NaOH) para hidrolizar la  
lactosa y neutralizar el medio.  
La investigación fue llevada a cabo  
en la Planta Piloto de la Universidad  
de Camagüey en el período  
comprendido entre marzo y julio del  
Para caracterizar el suero se utilizó  
el equipo llamado Lacto Star marca  
2
020. Para la realización de la  
GERBER,  
procedimiento termo-óptico para  
determinar los componentes,  
que  
emplea  
un  
misma se hizo un convenio con la  
Empresa de Productos Lácteos de la  
Provincia Camagüey y la Empresa  
de Bebidas y Licores las cuales  
facilitaron las materias primas  
necesarias e imprescindibles para la  
realización de los experimentos.  
midiendo de esta manera tanto las  
propiedades ópticas como las  
térmicas de las muestras y se  
obtuvieron los componentes de  
grasa y sólidos no grasos. El  
contenido de grasa específicamente  
se obtuvo con la medición de la  
turbidez de las muestras en conjunto  
con el contenido de proteínas, lo cual  
no es más que los componentes que  
no fueron disueltos en la muestra, y  
el contenido en proteínas se  
determinó particularmente mediante  
la diferencia entre el resultado de la  
medición óptica y el contenido de  
grasa en la medición térmica. Se  
pudo pronosticar además el punto de  
congelación de las muestras.  
Las materias primas utilizadas  
fueron: suero de leche procedente  
de la fábrica “La Vaquita” la cual se  
transportó a temperatura ambiente y  
en un corto período de tiempo para  
evitar o  
la  
contaminación  
proliferación de microorganismos, se  
utilizó  
también  
la  
levadura  
Saccharomyces  
cerevisiae  
cervecera que se transportó y  
conservó a una temperatura de 6ºC  
y
levadura  
Saccharomyces  
cerevisiae sólida que se utiliza para  
la producción de vinos. Se empleó  
lactosa en polvo para estandarizar el  
suero a diferentes concentraciones  
de lactosa, además de Fosfato de  
amonio (NH3PO4) como nutriente  
para la fermentación. Se utilizaron  
además soluciones de Ácido  
Para realizar la medición se colocó  
desde abajo un recipiente de  
muestra en el portarrecipientes, de  
manera que el tubo aspirador se  
introdujo en la muestra de suero  
hasta alcanzar por lo menos 30 mm  
de profundidad. Una vez realizado el  
79  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
proceso de aspiración se retiró el  
recipiente. El volumen de la muestra  
es de 20 ml y solo se aspiraron 10 ml  
de la muestra para la medición.  
4
añadiéndole Ácido Fosfórico (HPO )  
concentrado hasta pH 4.5,  
manteniendo la temperatura con  
agitación por 30 min con el objetivo  
de precipitar las proteínas insolubles,  
así como parte de las solubles, y  
posteriormente se filtró para eliminar  
las proteínas. Mediante el Lacto Star  
Se realizaron dos mediciones a cada  
muestra para obtener valores más  
exactos y seguros, a partir de los  
cuales se obtuvo especialmente el  
contenido de lactosa, los cuales  
se  
caracterizó  
el  
suero  
desproteinizado y se le midió  
densidad, ºBrix, y pH. Con los  
resultados obtenidos por el Lacto  
Star respecto a la lactosa presente  
en el suero se calculó la cantidad de  
lactosa a añadir para estandarizar el  
suero y alcanzar las concentraciones  
de 8 y 10ºBrix. Del volumen total de  
suero se utilizaron 6L, los cuales  
fueron divididos en dos recipientes  
de 3L cada uno, a ambos se les  
añadió la lactosa para estandarizar  
según la concentración deseada,  
fueron  
promediados  
mediante  
cálculos sencillos para obtener el  
contenido inicial de lactosa de cada  
una de las muestras, lo que permitió  
calcular la cantidad de lactosa para  
estandarizar el suero.  
En la fermentación alcohólica  
ocurren las etapas que se identifican  
como: pretratamiento de la biomasa,  
hidrólisis, fermentación alcohólica,  
separación y purificación del etanol  
por destilación. Para preparar las  
muestras de suero estandarizado  
con lactosa se hizo necesario  
calcular el balance de masa, la  
cantidad de suero y lactosa a utilizar.  
3 4  
NH PO y levadura, se mantuvo en  
aireación y agitación por un periodo  
de 3 horas para garantizar el inicio  
del proceso de fermentación,  
concluido ese tiempo se puso a  
fermentar  
en  
condiciones  
anaerobias, realizándose 3 réplicas  
de 1L por cada concentración.  
En la primera fase experimental se  
utilizaron 10L de suero a los cuales  
se les midió densidad y pH, se  
calentó hasta la temperatura de 90 a  
En las técnicas utilizadas para la  
hidrólisis de la lactosa se probaron  
95ºC, y se ajustó el pH del suero  
varias  
técnicas  
siguiendo  
el  
80  
Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 5, Número 9 (Ed. Esp. oct. 2021) ISSN: 2697-3456  
Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
procedimiento de hidrólisis ácida. Se  
pusieron a calentar 2 vasos de  
precipitado con 200ml de agua  
destilada en cada uno de ellos hasta  
(2018) refieren que, la lactasa, o  
también denominada β-  
galactosidasa, es una enzima de  
gran interés biotecnológico por  
razones nutricionales e industriales,  
ya que es de utilidad para el  
desdoblamiento de la lactosa. La  
enzima causa la hidrólisis del enlace  
β-1,4 de la lactosa, y la desdobla en  
sus azúcares simples, glucosa y  
galactosa, originando un producto  
con gran poder edulcorante y con  
gran aporte a un proceso de  
fermentación alcohólica.  
55ºC, luego se disolvieron en cada  
uno 25g de lactosa. Uno de ellos se  
puso a enfriar y se le midió pH y ºBrix  
y se tomó como solución patrón. El  
otro se mantuvo en calentamiento  
hasta alcanzar los 85-90ºC, luego se  
le añadió en caliente HCl al 1N y se  
dejó a esta temperatura por 50min,  
posteriormente se puso a enfriar por  
diez minutos para parar o apagar la  
reacción, seguido se neutralizó el  
ácido con NaOH al 1N ajustando el  
pH a valores por encima de 6.  
Siguiendo esta misma técnica se  
realizó otra hidrólisis, pero utilizando  
HCl concentrado e NaOH al 4N.  
El método común para hidrolizar la  
lactosa en la producción de  
productos lácteos es agregar  
lactasa. La adición de esta enzima  
no  
requiere  
equipo  
de  
procesamiento adicional y la lactasa  
está ampliamente disponible. El uso  
de lactasa para hidrolizar la lactosa  
permite el uso de microorganismos  
que no producen β-galactosidasa  
para la fermentación. Hughes et al.  
Producción de etanol a partir de  
suero.  
A partir de desechos orgánicos como  
el suero de leche (fuente de lactosa),  
con el desarrollo de procesos  
biotecnológicos se puede producir  
etanol, utilizando el cultivo de  
(2018).  
Levaduras género  
del  
Saccharomyces  
cerevisiae,  
es  
Saccharomyces cerevisiae  
necesario realizar la hidrólisis de la  
lactosa para obtener glucosa y  
galactosa como sustratos, reacción  
mediada por la β-galactosidasa. Al  
respecto, Montes de Oca et al.  
Pocas levaduras pueden absorber  
lactosa para producir etanol.  
Kluyveromyces marxianus es un  
microorganismo  
ampliamente  
81  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
utilizado que convierte la lactosa en  
etanol en la industria. Otros  
microorganismos utilizados en la  
producción industrial de alimentos y  
bebidas se han probado a escala  
experimental para determinar si son  
adecuados para convertir lactosa en  
El uso más extendido está  
enmarcado en la panificación y en  
las industrias de fabricación de  
cerveza, vinos  
y
alcohol. La  
levadura inactivada por temperatura  
se usa como fuente de nutrimentos  
en alimentación animal y humana,  
tanto en forma de levadura íntegra  
como a partir de sus derivados  
(Sures et al., 2016).  
bioetanol.  
incluyen  
Estos  
Kluyveromyces  
cerevisiae  
organismos  
lactis,  
y
Saccharomyces  
Escherichia coli (Hughes et al.2018).  
Preparación de las soluciones.  
Estas levaduras son lo que se  
Se prepararon soluciones de HCl al  
denominan:  
anaeróbicos facultativos, es decir  
que pueden desarrollar sus  
organismos  
1N, para ello se midieron 9.7ml de  
HCl concentrado con una pipeta y se  
diluyeron en 100ml de agua  
destilada. También se preparó  
NaOH al 1 y al 4N. Para preparar el  
NaOH al 1N se pesaron 4g de NaOH  
y se diluyeron en 100ml de agua  
destilada y para la solución al 4N se  
pesaron 16g de NaOH en 100ml de  
agua destilada. Se utilizaron además  
soluciones al 2% de glucosa,  
galactosa y lactosa, además de  
permanganato de potasio (KMnO4)  
funciones biológicas sin oxígeno. Se  
puede decir que el 96% de la  
producción de etanol la llevan a cabo  
hongos microscópicos, diferentes  
especies de levaduras, entre las que  
se  
encuentran  
principalmente  
cerevisiae. La  
Saccharomyces  
resistencia de esta levadura a las  
concentraciones de etanol es de  
20% de concentración en volumen.  
La composición del mosto es un  
factor fundamental en la calidad de  
fermentación por las levaduras, ya  
que esto juega un papel importante  
en el desarrollo de la roma y color en  
la estabilidad del producto final  
que  
fueron  
preparadas  
por  
especialistas del departamento de  
análisis químico para su uso común  
en diferentes investigaciones.  
(Luna,2017).  
82  
Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 5, Número 9 (Ed. Esp. oct. 2021) ISSN: 2697-3456  
Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
Primera fase experimental  
Hidrólisis de la lactosa: La  
hidrólisis de la lactosa se realizó  
siguiendo el procedimiento de  
hidrolisis ácida, los resultados  
obtenidos para ambos métodos  
fueron los siguientes:  
Para alcanzar los ºBrix deseados en  
el suero fue necesario calcular  
mediante balance de masas la  
cantidad  
de  
lactosa  
además  
para  
las  
estandarizar,  
de  
cantidades añadidas al suero  
estandarizado de NH 3PO4 y  
levadura para lafermentación.  
Hidrólisis con HCl al 1N: Las  
pruebas realizadas no mostraron  
diferencias entre las muestras  
analizadas de soluciones de lactosa.  
Según los resultados obtenidos en  
las corridas experimentales con el  
suero lácteo suplementado y bajo  
régimen se pudo afirmar que la  
levadura utilizada no fue capaz de  
iniciar el proceso fermentativo, esta  
se inmovilizó en el fondo del reactor  
sin observarse aumento en su  
crecimiento. Quedando descartado  
que la levadura utilizada por la  
Industria Alcoholera cubana en la  
fabricación de cerveza degrada  
lactosa, es decir es lactosanegativa.  
Hidrólisis con HCl concentrado:  
Se obtuvieron resultados positivos  
para este método, pues con las  
pruebas realizadas a las muestras se  
evidenció diferencias entre las  
muestras  
hidrolizar.  
hidrolizadas  
y
sin  
Para comprobar la hidrólisis de la  
lactosa se desarrolló la Prueba de  
Polarimetría con los siguientes  
resultados: Con una solución de  
100ml de lactosa, sin hidrolizar, la  
La primera fase experimental  
polaridad fue de 10,2; hidrolizada  
con HCl al 1N, la polaridad fue 10,2,  
hidrolizada con HCl concentrado, la  
polaridad de 12,7  
condujo la investigación  
a
la  
necesidad de lograr en el suero  
lácteo un sustrato más efectivo para  
la fermentación y realizar las  
pruebas con la otra opción de  
levadura Saccharomyces cerevisiae  
que se fabrica en el país para la  
obtención devinos.  
Según los resultados obtenidos se  
pudo asumir que hubo hidrólisis  
utilizando HCl concentrado, se  
aprecia diferencia entre los valores  
de las polaridades, lo cual es una  
83  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
propiedad intrínseca de cada  
sustancia y muestra la variación de  
la lectura del polarímetro de la  
glucosa,  
galactosa  
y
lactosa  
sinhidrolizar.  
muestra  
hidrolizada  
con  
HCl  
3. Resultados  
concentrado, aunque la polaridad no  
se utiliza para identificar sustancias,  
cuando se aprecian diferencias se  
puede afirmar que ha ocurrido una  
transformación por el proceso de  
hidrólisis.  
Para calcular la cantidad de lactosa  
a añadir al suero se partió de su  
contenido  
en  
el  
suero  
desproteinizado y se hicieron cuatro  
mediciones los días 7, 8, 16 y 17 de  
mayo, en los mismos la densidad del  
suero inicial, fue de 1,032 g/l, 1,032  
Cromatografía fina:  
Mediante esta prueba quedó  
demostrado que ocurrió un  
de  
capa  
g/l, 1,029 g/l  
y
1,027 g/l,  
respectivamente. La concentración  
deseada de latosa fue de 125 g/l,  
desdoblamiento de la lactosa en  
glucosa y galactosa y aunque la  
hidrólisis no fue total, si ocurrió el  
proceso de hidrólisis. A pesar de  
observarse que las manchas en la  
placa en algunas zonas no se  
delimitaron como lo esperado, se  
pudo apreciar la diferencia entre la  
muestra de lactosa hidrolizada en  
comparación con las muestras de  
glucosa, galactosa y lactosa sin  
hidrolizar por el desplazamiento de  
las muestras de derecha a izquierda.  
100 g/l, 75 g/l y 50 g/l, en las  
mencionadasmediciones.  
Los valores del cálculo de la cantidad  
de lactosa para estandarizar el suero  
mediante el balance de masa,  
considerándole a la lactosa con un  
4% de humedad en las diferentes  
lecturas con una concentración de  
lactosa deseada de 125 g/l, 100 g/l,  
75 g/l y 50 g/l respectivamente y la  
lactosa calculada para estandarizar  
el suero fue en cada caso de 66,69  
g, 45,38 g, 32,17 g y 13,45 g. El  
porciento de sólidos totalesobtenido  
fue 15,0 - 13,0 -10,0 - 8,0,  
correspondientemente.  
Colorimetría:  
Los  
resultados  
obtenidos permiten afirmar que  
ocurrió el proceso de hidrólisis, pues  
en la muestra con lactosa hidrolizada  
se evidenció el cambio de coloración  
a carmelita, lo cual no ocurrió en los  
tubos que contenían soluciones de  
84  
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Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
Procedimiento utilizado a partir de  
lactosa hidrolizada  
concentración de 125 g/l en la que se  
observa que la variación de los ºBrix  
fue mayor con respecto a las demás  
concentraciones estudiadas, es  
decir que mientras aumentaban las  
concentraciones de lactosa el  
consumo de sustrato por la levadura  
se incrementó.  
El procedimiento utilizado con  
lactosa  
hidrolizada  
para  
alcohólica  
reflejó  
la  
fermentación  
lactosuero  
del  
resultados  
positivos, observándose la actividad  
de la levadura además del  
crecimiento de su masa. Al utilizar  
para el proceso fermentativo como  
sustrato lactosuero estandarizado a  
Determinaciones realizadas al  
etanol obtenido de la destilación.  
Los resultados obtenidos de las  
determinaciones indican que a partir  
de las concentraciones de lactosa de  
diferentes  
concentraciones  
de  
lactosa hidrolizada se pudo apreciar  
el desarrollo de la fermentación, lo  
cual no ocurrió en la primera fase  
experimental, quedando demostrado  
que la levadura Saccharomyces  
cerevisiae utilizada por la Industria  
Alcoholera cubana en la fabricación  
de vinos es activa en el lactosuero  
con la lactosa hidrolizada a pesar del  
resto de los componentes que  
quedan presentes en el suero  
después de los tratamientos de  
7
5 g/l hasta 125 g/l aumentó la  
cantidad de etanol obtenido de la  
destilación, destacándose la  
concentración de 125 g/l de lactosa,  
en la cual se obtuvo el mayor grado  
alcohólico, siendo este el mejor  
resultado que se llegó a alcanzar en  
una de las réplicas (6ºalcohólico),  
encontrándose este valor por encima  
de lo pronosticado. Los resultados  
indican aumento del etanol obtenido  
con el incremento del contenido de  
lactosa hidrolizada en el suero. Con  
la concentración de lactosa de 50 g/l  
el etanol obtenido resultó inferior a lo  
esperado, pues al ser comparados  
con investigaciones realizadas por  
Padín y Díaz, (2006), donde se hace  
descreme  
y
desproteinización  
descritos en el trabajo.  
Los resultados obtenidos muestran  
que durante el proceso fermentativo  
la levadura consumió nutrientes,  
aumentando su actividad en las  
muestras  
en  
las  
que  
las  
concentraciones de lactosa eran  
más elevadas, específicamente en la  
alusión  
a
procesar suero sin  
concentrar, con 4.5% de lactosa, se  
85  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
obtuvo etanol potable por destilación  
produjo más etanol mientras mayor  
fue la concentración de lactosa en el  
substrato. Además, al ser mayor la  
concentración de lactosa en el medio  
de fermentación, más tarde apareció  
la máxima concentración de etanol  
en el mismo Padín y Díaz, (2006). A  
concentraciones de 50 g/l de lactosa  
la levadura continuó produciendo  
etanol hasta el final del experimento  
(40 horas) como era de esperar,  
debido a la presencia de glucosa en  
el sustrato, pero la cantidad  
producido no es significativa y la  
evidencia de la fermentación la hizo  
despreciable. Los rendimientos y la  
productividad también crecen, pero  
(2.8%),  
utilizando  
cepas  
de  
Kluyveromyces fragilis, K. Lactis y  
Candidakefir (pseudotropicalis). A  
partir de las concentraciones de  
7
5g/L de lactosa hidrolizada los  
resultados aumentaron y están en  
correspondencia con los  
referenciados por Padín y Díaz,  
2006), donde se realizaron estudios  
(
con las cepas citadas anteriormente  
y concentraciones de lactosa de  
130g/l.  
El etanol teórico, el tiempo de  
fermentación y el etanol final  
aumentaron con el incremento de las  
concentraciones  
de  
lactosa  
resultan positivos  
a
partir de  
hidrolizada. Los resultados a partir  
de las concentraciones de 75 hasta  
concentraciones de lactosa de75g/l.  
125g/l de lactosa están en  
Procesamiento estadístico  
correspondencia con los obtenidos  
Mediante el diseño de Factor  
categórico simple se procesaron los  
resultados de las corridas y se  
aprecian en la Tabla 1.  
en  
otros  
estudios  
la  
realizados  
levadura  
utilizando  
Kluyveromyces fragilis la cual  
Tabla 1. Corridas procesadas según la concentración de lactosa.  
Conc. Lactosa  
%Etanol  
(%v-v)  
Run  
Var. ºBrix Alcohol (g/L)  
Tiempo(h)  
(
g/ml)  
1
2
3
4
5
50.0  
1.0  
1.0  
3.0  
3.0  
6.0  
8.0  
8.0  
40.0  
40.0  
48.0  
48.0  
54.0  
0.8  
0.8  
2.8  
2.8  
4.0  
50.0  
75.0  
75.0  
27.6  
27.6  
39.3  
100.0  
86  
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Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
6
7
8
100.0  
125.0  
125.0  
6.3  
9.0  
8.5  
39.3  
58.6  
49.5  
54.0  
63.0  
61.0  
4.0  
6.0  
5.0  
lactosa, en el cual se observa que  
existen disparidades entre las  
muestras de concentraciones de  
lactosa diferentes.  
El procesamiento de los valores de  
las corridas que se exponen en la  
Tabla 1 mediante las pruebas de  
Anova y Duncan exponen los  
siguientes resultados: La prueba  
En la prueba Duncan para variación  
de ºBrix y concentración de lactosa  
los resultados obtenidos reflejan  
diferencias significativas entre los  
ºBrix para cada corrida estudiada,  
observando más acentuado entre 75  
g/l y 100 g/l de lactosa, lo que puede  
explicarse por la composición de  
sólidos disueltos en el suero de otros  
componentes como sales minerales.  
Anova  
en  
relación  
con  
la  
concentración de lactosa y el alcohol  
obtenido, permitió determinar que  
existían diferencias significativas  
entre las muestras de diferentes  
concentraciones de lactosa. Para  
analizar  
entre  
cuales  
concentraciones de lactosa existía  
mayor diferencia se realizó una  
prueba Duncan y los resultados se  
muestran a continuación.  
El procesamiento de los resultados  
estadísticos para la concentración de  
lactosa con relación al tiempo de  
fermentación que se obtuvieron a  
través de la prueba Anova reflejaron  
diferencias, además se realizó una  
prueba Duncan para Tiempo y  
concentración de lactosa.  
En las cuatro concentraciones de  
lactosa utilizada para la fermentación  
alcohólica se observó que aumentó  
desde las concentraciones de 50 g/l  
hasta 125 g/l, pero se destaca que  
una diferencia significativa entre las  
pruebas de 50 g/l y 75g/l de lactosa  
es mayor que la existente entre una  
Los  
resultados  
obtenidos  
y
otra prueba sucesiva. Los  
demostraron que hay disparidad del  
tiempo de fermentación entre las  
corridas realizadas, y a medida que  
aumentó la concentración de lactosa  
resultados obtenidos de la prueba  
Anova para la variación de los ºBrix  
con respecto a la concentración de  
87  
Cardona-Soberao et al. (2021)  
aumentó el tiempo de fermentación.  
La prueba Anova para la relación  
entre la concentración de lactosa y el  
por ciento de etanol, demostró que  
existían diferencias entre el por  
ciento de etanol obtenido para cada  
concentración de lactosa.  
concentración  
de  
lactosa  
se  
incrementan los por cientos de  
etanol obtenidos. Con los resultados  
obtenidos en la Anova de correlación  
se pudo determinar que existía  
correlación  
entre  
las  
concentraciones de lactosa, el  
tiempo de fermentación y los gramos  
de etanol obtenidos lo cual se  
muestran en los valores de  
Los resultados obtenidos mediante  
la  
prueba  
Duncan  
para  
concentración de lactosa y por ciento  
de etanol muestran que hay  
correlación de 98.93 97.1  
y
respectivamente y se aprecia que a  
desigualdades  
entre  
las  
medida  
que  
aumentaba  
de lactosa  
la  
concentraciones  
estudiadas,  
concentración  
se  
destacándose la mayor diferencia  
significativa entre las corridas de 50  
g/l y 75 g/l, apreciándose que a  
obtuvieron mayores valores de las  
variables respuestas estudiadas  
como se muestra en el gráfico 1.  
medida  
que  
aumenta  
la  
Figura 1. Resultados de la Fermentación.  
Se  
obtuvieron  
las  
siguientes  
Según los resultados que se  
ecuaciones de correlación:  
muestran en el gráfico: 1 se observó  
un comportamiento creciente, es  
decir la concentración de lactosa, el  
tiempo y los gramos de etanol  
obtenidos presentaron una estrecha  
Alcohol = -74.4912 + 2.09272 *  
Tiempo.  
Alcohol = -20.21 + 0.5994 *  
Conc_lactosa  
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Caracterización de la fermentación alcohólica del lactosuero a escala de laboratorio  
relación, ya que a medida que se  
aumentaba la concentración de  
lactosa, el tiempo de fermentación se  
Bibliografía  
Aráuz, M. (2020). Fermentación de  
lactosuero para la obtención  
de etanol y su uso en  
hacía  
cada  
vez  
mayor,  
cervezas  
saborizadas Revisión de  
Literatura, Escuela Agrícola  
Panamericana,  
Honduras,  
y
bebidas  
incrementándose de esta manera la  
cantidad de etanol obtenido con  
respecto a cada concentración.  
Zamorano,  
noviembre.  
Disponible en:  
4. Conclusiones  
https://bdigital.zamorano.edu/  
handle/11036/6919.  
Las determinaciones realizadas  
permitieron la caracterización del  
suero, mostrando para la lactosa  
Espinoza, H., Mendieta, E. (2018).  
Efectos de la fermentación  
láctica del lactosuero  
y
alcohólica del mucílago de  
cacao en la concentración  
final de una bebida alcohólica.  
resultados  
registrados en la literatura analizada,  
la levadura Saccharomyces  
inferiores  
a
los  
(Tesis de grado). Escuela  
Superior Politécnica  
Agropecuaria de Manabí  
Manuel Félix López. Bolívar,  
cerevisiae utilizada en la Industria  
Alcoholera Cubana no fermenta  
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fermentativo.  
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Disponible en:  
http://repositorio.espam.edu.e  
c/handle/42000/891  
Los resultados de hidrólisis parcial  
de la lactosa permitieron obtener en  
el proceso fermentativo ácido  
porcientos en volúmenes de etanol  
por encima de los propuestos a partir  
de concentraciones de lactosa de 75  
Hughes, P., Risner, D., Goddik, L.  
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properties-and-alternative-  
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g/l,  
concentraciones de lactosa hasta  
25 g/l está en correspondencia con  
los mejores rendimientos  
del proceso  
el  
incremento  
de  
las  
1
Jácquez-Velázquez, L., Soto-Cruz,  
N., Rutiaga-Quiñones, O.,  
y
productividad  
fermentativo.  
Páez-Lerma,  
Evaluación de las variables de  
fermentación para la  
J.  
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Salle Facultad de Ingeniería.  
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91