El problema terminó siendo un carácter no ASCII presente dentro de la etiqueta CDATA, como señaló Colin en los comentarios de la pregunta.
Tenía prisa por resolver esto, así que simplemente usé un método de fuerza bruta y ejecuté todo a través de un reemplazo de expresiones regulares además de utf8_encode(), usé:$output =preg_replace('/[^(\x20-\x7F)] */','', $salida); Encontré esto aquí:http://www.stemkoski.com/php-remove-non-ascii-characters-from-a-string/
Gracias a Colin y Francis por sus contribuciones.
