601
Revista Científica Multidisciplinar
https://revistasaga.org/
e-ISSN
3073-1151
Octubre-Diciembre
, 2025
Vol.
2
, Núm.
4
,
601-608
https://doi.org/10.63415/saga.v2i4.318
Artículo de Revisión
.
Aislamiento y selección de levaduras autóctonas productoras de etanol
a partir de jugo de caña fermentado artesanalmente: una revisión
bibliográfica
Isolation and Selection of Indigenous Yeasts Producing Ethanol from Artisanally
Fermented Sugarcane Juice: A Bibliographic Review
Isolamento e Seleção de Leveduras Autóctones Produtoras de Etanol a partir de
Suco de Cana Fermentado Artesanalmente: Uma Revisão Bibliográfica
Denis Viterbo Moncayo-Palchisaca
1
1
Investigador Independiente, Macas, Ecuador
Recibido
: 2025-10-01 /
Aceptado
: 2025-11-15 /
Publicado
: 2025-12-05
RESUMEN
La producción artesanal de etanol constituye una actividad económica ampliamente difundida en Ecuador, donde la caña
de azúcar representa la principal materia prima. Sin embargo, el predominio de conocimientos empíricos y de procesos
poco tecnificados ha generado limitaciones significativas tanto para los pequeños productores como para la industria. En
particular, la fermentación espontánea se presenta como el principal problema, debido a la participación desordenada de
una gran diversidad microbiana que conduce a la formación de metabolitos distintos al etanol. Esto no solo reduce el
rendimiento productivo, sino que también altera las características sensoriales del producto final, impidiendo obtener un
etanol con propiedades organolépticas estables. Ante esta problemática, el presente trabajo corresponde a una revisión
bibliográfica orientada al aislamiento y selección de levaduras autóctonas productoras de etanol a partir de jugo de caña
fermentado artesanalmente. El propósito es analizar las principales técnicas de aislamiento descritas en la literatura, con
el fin de establecer un punto de partida para la posterior selección de cepas nativas capaces de producir etanol de manera
más eficiente y con mayor estabilidad tecnológica.
Palabras clave:
etanol, aislamiento de levaduras, Saccharomyces sp., fermentación artesanal, jugo de caña
ABSTRACT
The artisanal production of ethanol is a widely practiced economic activity in Ecuador, where sugarcane is the main raw
material. However, the predominance of empirical knowledge and low-technological processes has generated significant
limitations for both small producers and the industry. In particular, spontaneous fermentation emerges as the main
challenge, due to the uncontrolled participation of a diverse microbial community that leads to the formation of
metabolites other than ethanol. This not only reduces ethanol yield but also alters the sensory characteristics of the final
product, preventing the production of ethanol with stable organoleptic properties. In this context, the present study is a
literature review focused on the isolation and selection of autochthonous yeasts producing ethanol from artisanally
fermented sugarcane juice. The purpose is to analyze the main isolation techniques described in the literature, providing
a starting point for the subsequent selection of native strains capable of producing ethanol more efficiently and with
greater technological stability.
keywords
: ethanol, yeast isolation, Saccharomyces sp., artisanal fermentation, cane juice
RESUMO
A produção artesanal de etanol constitui uma atividade econômica amplamente difundida no Equador, onde a cana-de-
açúcar representa a principal matéria-prima. No entanto, a predominância de conhecimentos empíricos e de processos
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pouco tecnologizados tem gerado limitações significativas tanto para os pequenos produtores quanto para a indústria. Em
particular, a fermentação espontânea se apresenta como o principal problema, devido à participação desordenada de uma
grande diversidade microbiana que conduz à formação de metabólitos diferentes do etanol. Isso não apenas reduz o
rendimento produtivo, mas também altera as características sensoriais do produto final, impedindo a obtenção de um
etanol com propriedades organolépticas estáveis. Diante dessa problemática, o presente trabalho corresponde a uma
revisão bibliográfica voltada para o isolamento e seleção de leveduras autóctones produtoras de etanol a partir do caldo
de cana fermentado artesanalmente. O objetivo é analisar as principais técnicas de isolamento descritas na literatura, a
fim de estabelecer um ponto de partida para a posterior seleção de cepas nativas capazes de produzir etanol de maneira
mais eficiente e com maior estabilidade tecnológica.
palavras-chave
: etanol, isolamento de leveduras, Saccharomyces sp., fermentação artesanal, caldo de cana
Forma sugerida de citar (APA):
Moncayo-Palchisaca, D. V. (2025). Aislamiento y selección de levaduras autóctonas productoras de etanol a partir de jugo de caña fermentado
artesanalmente: una revisión bibliográfica. Revista Científica Multidisciplinar SAGA, 2(4), 601-608.
https://doi.org/10.63415/saga.v2i4.318
Esta obra está bajo una licencia internacional
Creative Commons de Atribución No Comercial 4.0
INTRODUCCIÓN
El etanol puede producirse a partir del jugo
de caña de azúcar mediante la acción de
diferentes levaduras. Desde hace siglos, las
más utilizadas pertenecen al género
Saccharomyces sp., debido a su capacidad de
transformar rápidamente los azúcares en
etanol, además de su amplia aceptación en
procesos industriales (BNDES y CGEE, 2008;
Ingram y Buttke, 1985).
No obstante, como señalan Santoro y
Casciotti (2011), aunque el proceso de
producción de etanol a base de caña de azúcar
está bien definido, se requieren mejoras, ya que
este no ocurre en condiciones estériles y se
tolera cierto nivel de contaminación
microbiana. Bayrock e Ingledew (2004)
corroboran que estos contaminantes pueden
reducir drásticamente la productividad y el
rendimiento de etanol al competir por los
nutrientes necesarios para el metabolismo de
las levaduras, además de producir ácidos
orgánicos que inhiben su actividad.
En este sentido, la selección de
microorganismos nativos constituye una vía
relevante para acceder a recursos genéticos
microbianos con potencial aplicación
industrial. Al mismo tiempo, el desarrollo de
técnicas como la evolución controlada, el
mejoramiento genético, la reorganización del
genoma o los métodos de alto rendimiento han
sido propuestos como alternativas para
diversificar los perfiles metabolómicos y
mejorar la aplicación de cultivos iniciadores en
procesos fermentativos de interés (Steensels et
al., 2014).
De esta manera, en las fermentaciones
espontáneas de jugo de caña de azúcar, la
influencia microbiana se convierte en un factor
determinante tanto en el rendimiento de etanol
como en la calidad sensorial del producto final,
imprimiendo características particulares al
perfil de sabor.
En este contexto, el presente trabajo
corresponde a una revisión bibliográfica cuyo
propósito es identificar las principales técnicas
de aislamiento de levaduras autóctonas
productoras de etanol, con el fin de establecer
criterios para su selección y aplicación en
procesos fermentativos de interés.
METODOLOGÍA
La presente investigación corresponde a
una revisión bibliográfica orientada a
recopilar, analizar y sintetizar información
científica relacionada con el aislamiento y
selección de levaduras autóctonas productoras
de etanol a partir de jugo de caña fermentado
artesanalmente.
Se planteó como pregunta de investigación:
¿Qué técnicas de aislamiento y selección de
levaduras nativas han sido reportadas en la
literatura científica y cuáles presentan mayor
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aplicabilidad para optimizar la producción de
etanol en procesos fermentativos artesanales?
La búsqueda de información se realizó en
bases de datos académicas como Google
Scholar, Scopus, Scielo y ScienceDirect,
utilizando combinaciones de palabras clave en
español e inglés: levaduras autóctonas,
aislamiento de levaduras, jugo de caña,
fermentación artesanal, Saccharomyces sp.,
yeast isolation, cane juice fermentation.
Los criterios de inclusión fueron: artículos
científicos, libros y reportes técnicos
publicados entre 2000 y 2024, en español,
inglés y portugués, que abordaran aspectos
microbiológicos, tecnológicos o aplicados de
la fermentación de jugo de caña y la
caracterización de levaduras. Como criterios
de exclusión se descartaron documentos sin
respaldo científico (ej. notas técnicas no
arbitradas), así como investigaciones centradas
en microorganismos distintos a las levaduras.
Finalmente, la información recopilada fue
analizada de manera cualitativa, priorizando
estudios que detallaran metodologías de
aislamiento, identificación y conservación de
cepas de levaduras, con el fin de establecer un
marco comparativo que sustente futuras
aplicaciones en la producción artesanal de
etanol.
REVISIÓN DE LA LITERATURA
Producción de etanol a partir de caña de
azúcar (Saccharum officinarum).
La caña de azúcar es considerada la
principal materia prima para la obtención de
etanol a nivel mundial. Su aprovechamiento
puede realizarse a partir del jugo fresco o de la
melaza, que constituye un subproducto de la
industria azucarera (Moreira y Goldemberg,
2010). En este contexto, el etanol ha sido
históricamente utilizado tanto con fines
energéticos como en la producción de bebidas
alcohólicas, lo que resalta la importancia de
este cultivo en economías agrícolas
tradicionales.
En los procesos artesanales de fermentación
del jugo de caña, además de Saccharomyces
sp., se encuentran otras levaduras nativas como
Torula sp. y Pichia sp., las cuales participan
activamente en la conversión de azúcares en
etanol (Pataro et al., 2000).
A nivel industrial y artesanal, se aplican
fermentaciones de corta duración, entre 18 y
30 horas, utilizando mosto fresco en ciclos
sucesivos. Este procedimiento, descrito por
Morais et al. (1997), da lugar a una dinámica
poblacional cambiante, en la que se incorporan
continuamente nuevos microorganismos al
sistema.
Como resultado, se genera una gran
diversidad microbiana que influye en el
rendimiento y en las características del
producto final. Posteriormente, el mosto
fermentado se destila, generalmente en
alambiques de cobre, técnica ampliamente
utilizada en regiones como Brasil (Portugal et
al., 2016).
Proceso artesanal para la obtención de
etanol
El proceso artesanal para producir etanol
comienza con la molienda de la caña de azúcar,
de la cual se obtiene el jugo como sustrato
fermentable y el bagazo como subproducto.
Este jugo es sometido a fermentación, donde
las levaduras transforman los azúcares en
etanol, dióxido de carbono y compuestos
secundarios (Reyes et al., 2004). La
fermentación dura entre 12 y 48 horas y
produce bebidas con graduaciones alcohólicas
de 8° a 15° GL (Herrera et al., 2011).
A diferencia de los procesos industriales, en
la producción artesanal las condiciones de
fermentación no son estrictamente controladas.
De acuerdo con Goldemberg y Guardabassi
(2010), esta falta de tecnificación ocasiona
variaciones en la calidad y el rendimiento del
producto. A pesar de ello, los métodos
artesanales siguen siendo predominantes en
muchas comunidades, debido a su bajo costo,
facilidad de implementación y fuerte arraigo
cultural.
Microbiota autóctono del jugo de caña
El microbiota presente en el jugo de caña es
compleja y aún poco caracterizada en su
totalidad. Badotti et al. (2010), Cuadros et al.
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(2013) y Barbosa et al. (2016) señalan la
necesidad de evaluar las fermentaciones en
diferentes regiones con el objetivo de
comprender mejor la composición microbiana
y sus implicaciones en el proceso. La
identificación de levaduras locales permitiría
establecer un catálogo de cepas con potencial
biotecnológico, adaptadas a las condiciones
propias de cada territorio.
Además de Saccharomyces sp., considerada
la levadura de referencia en procesos
fermentativos, se han descrito especies
autóctonas que, aunque poseen menor
capacidad para producir etanol, contribuyen al
perfil organoléptico del destilado. Jolly et al.
(2014) destacan que estas levaduras suelen ser
más sensibles al etanol acumulado, pero
aportan características distintivas al producto
final, reforzando la identidad sensorial de las
bebidas.
Entre las especies identificadas se
encuentran Saccharomyces cerevisiae, S.
exigus, S. kluyveri y S. ludwigii (Oliveira et al.,
2008), además de Meyerozyma guilliermondii,
Hanseniaspora guilliermondii y Pichia
fermentans, reportadas por Portugal et al.
(2016) como persistentes durante toda la
fermentación espontánea.
Factores como la tolerancia al azúcar y al
etanol, la termotolerancia y la actividad
enzimática para realizar transformaciones
específicas son determinantes para evaluar la
viabilidad tecnológica de cada cepa (Mobini-
Dehkordi et al., 2007; Pătrașcu et al., 2009).
La identificación de estas propiedades abre
la posibilidad de seleccionar levaduras
autóctonas con ventajas competitivas frente a
las cepas convencionales, fortaleciendo tanto
la productividad como la diferenciación de los
destilados artesanales.
Métodos de aislamiento y purificación de
levaduras nativas
El aislamiento de levaduras es un paso
fundamental para caracterizar y seleccionar
cepas de interés. Según Kurtzman et al. (2011),
se emplean medios selectivos que permiten el
desarrollo de levaduras y suprimen el
crecimiento de bacterias y mohos. Entre estos
se incluyen los medios acidificados (pH 3,5
–
5,0), que reducen la proliferación bacteriana,
aunque ácidos como el acético no son
recomendables por su efecto inhibidor sobre
las levaduras (Yarrow, 1998).
Asimismo, los medios osmóticos con altas
concentraciones de glucosa (30
–
50%) son
útiles para recuperar levaduras osmofílicas y
osmotolerantes de jugos concentrados con baja
actividad de agua (Kurtzman et al., 2011).
Otros enfoques consideran el uso de
antibióticos como tetraciclina, penicilina G o
estreptomicina para inhibir microorganismos
acompañantes (Beech et al., 1980; Bills y
Foster, 2004), y las técnicas de filtración por
membrana de 0,45 μm, que permiten recuperar
levaduras presentes en bajas concentraciones
(Mulvany, 1969).
La purificación de cultivos se logra
mediante subcultivos sucesivos en medios
como agar glucosa-peptona-extracto de
levadura, hasta obtener colonias individuales
libres de contaminantes bacterianos. Kurtzman
et al. (2011) destacan que, en algunos casos, es
necesario realizar varios pases para garantizar
la pureza del cultivo y su posterior análisis
morfológico, molecular y funcional.
Técnicas de conservación de cultivos de
levaduras
La conservación de cepas aisladas es
esencial para asegurar su disponibilidad en
futuras investigaciones y aplicaciones
industriales. Los métodos tradicionales
incluyen el almacenamiento a 4
–
12 °C con
subcultivos periódicos cada seis u ocho meses
(Scheda, 1966). No obstante, estas técnicas
presentan limitaciones, ya que las propiedades
de una cepa pueden modificarse en periodos
cortos debido a la selección natural en medios
inestables.
Por ello, se emplean técnicas de
preservación avanzadas como la liofilización,
que suspende cultivos en crioprotectores como
leche descremada (Kirsop y Kurtzman, 1988);
el L-Drying, utilizado ampliamente en Japón y
caracterizado por un secado más lento al vacío
(Mikata y Banno, 1989); y la criopreservación
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en nitrógeno líquido, considerada la estrategia
más eficaz para mantener la viabilidad y
estabilidad genética a largo plazo (Kurtzman et
al., 2011).
Esta última técnica, pese a sus ventajas,
implica riesgos durante la manipulación, ya
que las ampollas pueden fracturarse al
descongelarse, liberando rápidamente el gas
atrapado.
ANÁLISIS BIBLIOGRÁFICO
La literatura revisada evidencia que la
producción de etanol a partir de caña de azúcar
continúa siendo un eje fundamental tanto en
procesos industriales como artesanales.
En estos últimos, la fermentación
espontánea constituye un reto significativo
debido a la presencia de comunidades
microbianas heterogéneas, que afectan el
rendimiento y la calidad del destilado final
(Bayrock e Ingledew, 2004; Santoro y
Casciotti, 2011).
Si bien las levaduras del género
Saccharomyces sp. se mantienen como el
estándar tecnológico por su elevada eficiencia
fermentativa (BNDES y CGEE, 2008; Ingram
y Buttke, 1985), numerosos estudios resaltan el
papel de levaduras autóctonas no
convencionales que, aunque menos
productivas, aportan características sensoriales
únicas al producto (Jolly et al., 2014; Portugal
et al., 2016).
Este doble escenario plantea un dilema
interesante: mientras la industria privilegia la
estandarización y el máximo rendimiento, los
productores artesanales valoran también la
autenticidad y singularidad del destilado. En
este sentido, la investigación sobre levaduras
nativas abre una vía para conciliar ambos
intereses, siempre que se logre identificar y
seleccionar cepas con tolerancia a etanol,
capacidad de crecimiento en medios con alta
concentración de azúcares y estabilidad en
condiciones ambientales variables (Mobini-
Dehkordi et al.,
2007; Pătrașcu et al., 2009).
Respecto a los métodos de aislamiento, los
trabajos de Kurtzman et al. (2011) constituyen
una referencia central, al sistematizar
estrategias selectivas basadas en pH,
osmolaridad y el uso de antibióticos.
Sin embargo, gran parte de estas técnicas
han sido diseñadas en contextos de laboratorio
y no siempre se aplican en condiciones
artesanales de fermentación. De allí surge la
necesidad de adaptar los protocolos de
aislamiento y purificación de cepas a
escenarios locales, considerando la diversidad
microbiana y los recursos disponibles en
pequeños centros de producción.
En cuanto a la preservación, la
criopreservación en nitrógeno líquido se
reconoce como el método más confiable para
mantener la viabilidad genética a largo plazo
(Kurtzman et al., 2011), aunque su
implementación no siempre es viable en
contextos rurales.
Métodos alternativos como la liofilización o
el L-Drying han mostrado resultados
satisfactorios (Kirsop y Kurtzman, 1988;
Mikata y Banno, 1989), lo que sugiere que son
opciones más realistas para pequeños
productores y centros de investigación con
recursos limitados.
En términos críticos, la literatura consultada
evidencia que aún falta un mayor número de
estudios comparativos que evalúen de manera
sistemática las diferencias entre levaduras
autóctonas y cepas industriales, no solo en
cuanto al rendimiento de etanol, sino también
en aspectos de resistencia al estrés ambiental y
contribución al perfil organoléptico del
producto final.
Igualmente, existe un vacío en
investigaciones que integren técnicas de
biología molecular y análisis metabolómico
con estudios de fermentación artesanal, lo que
limitaría la comprensión integral del
microbiota nativo.
Puede afirmarse que la selección de
levaduras autóctonas presenta un valor
estratégico para mejorar la producción
artesanal de etanol en Ecuador y América
Latina, al equilibrar rendimiento productivo y
autenticidad sensorial.
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Sin embargo, este potencial solo podrá
materializarse mediante investigaciones que
adapten los métodos de aislamiento y
conservación a las condiciones locales,
integrando además herramientas de
caracterización avanzada que permitan
identificar cepas con ventajas competitivas
frente a las utilizadas tradicionalmente.
CONCLUSIONES
La fermentación espontánea constituye un
factor determinante en la obtención de etanol a
partir de jugo de caña, ya que introduce
variabilidad microbiana que afecta tanto el
rendimiento productivo como la calidad
organoléptica del destilado. Este escenario
resalta la necesidad de profundizar en el
aislamiento y selección de levaduras
autóctonas productoras de etanol, con el fin de
estandarizar los procesos fermentativos y
fortalecer la industria artesanal del país. A
largo plazo, esta línea de investigación podría
contribuir también a la producción sostenible
de bioetanol, aprovechando subproductos de la
destilería y promoviendo un modelo
económico más eficiente.
Para garantizar un proceso de fermentación
eficaz, resulta imprescindible aplicar métodos
de aislamiento adecuados que permitan
realizar estudios in vitro de las levaduras
nativas, determinando sus exigencias
metabólicas, su comportamiento en distintos
medios y la interacción con otras especies
presentes en el ecosistema microbiano. Estos
estudios son fundamentales para identificar
cepas con ventajas tecnológicas y de
adaptación.
La conservación del material genético de las
levaduras seleccionadas es un aspecto clave.
Más allá del aislamiento inicial, se requiere
implementar técnicas de mantenimiento que
aseguren la pureza y estabilidad de los
cultivos, de modo que sus propiedades
originales se mantengan en el tiempo y puedan
ser aprovechadas tanto en la investigación
como en aplicaciones productivas.
La integración de estrategias de
aislamiento, caracterización y conservación de
levaduras autóctonas representa una vía
prometedora para optimizar la fermentación de
jugo de caña. Esto permitirá mejorar
simultáneamente la eficiencia productiva y la
calidad sensorial del etanol artesanal,
consolidando así un sector más competitivo,
sustentable y alineado con las tendencias
actuales de innovación biotecnológica.
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DECLARACIÓN DE CONFLICTO DE INTERESES
El autor declara no tener conflictos de intereses.
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