Obtenção de extratos de guaraná ricos em cafeína por processo enzimático e adsorção de taninos Translated title: Production of caffeine-rich guarana extracts using an enzymatic process and tannin adsorption

Abstract

As bebidas sabor guaraná são muito populares no Brasil e têm apresentado um excelente potencial de vendas no mercado externo. De acordo com as leis brasileiras, bebidas sabor guaraná devem conter entre 0,02 g a 0,2 g de semente de guaraná ou equivalente, para cada 100 mL de produto. Tais teores são usualmente obtidos pela adição de um extrato concentrado hidroalcoólico ou xarope de açúcar contendo extrato de guaraná diretamente à bebida. A utilização desses extratos em concentrações mais elevadas, entretanto, é limitada pela presença dos taninos, que conferem adstringência e coloração escura ao produto final. Neste trabalho, foi estudado o desenvolvimento de um processo enzimático para obtenção de extratos não alcoólicos de guaraná, de forma a produzir um extrato contendo baixas concentrações de taninos e teores elevados de cafeína, utilizando-se planejamento experimental e processos de adsorção. Por meio de um planejamento fatorial fracionário, foram determinadas as quantidades de 0,25% (v/v) de pectinase e 0,1% (v/v) de glucoamilase, sendo mantidas no planejamento composto central, que obteve como condições ótimas: 0,23% (v/v) de celulase, 0,86% (v/v) de hemicelulase e 1% (v/v) de alfa-amilase durante 5,5 h de extração a 200 rpm e 50 °C, obtendo-se uma relação cafeína/tanino de 1,65. Com o processo de adsorção com óxido de magnésio a 10% (p/v), foi alcançada uma relação de cafeína-tanino de 7,3.

Translated abstract

Guarana-flavoured beverages are very popular in Brazil and have shown an excellent sales potential on foreign markets. According to Brazilian law, each 100 mL of guarana-flavoured beverages must contain between 0.02 g and 0.2 g of guarana seed or its equivalent. These levels are normally obtained by adding a concentrated hydroalcoholic extract or sugar syrup containing guarana extract, directly to the beverage. However, the use of more concentrated extracts is limited by the presence of tannins, which imparts astringency and a dark colour to the final product. In this work the development of an enzymatic process to obtain non-alcoholic guarana extracts with low tannin concentrations and high caffeine contents was studied using an experimental design and adsorption processes. By way of a fractional factorial design the quantities of 0.25% (v/v) pectinase and 0.1% (v/v) glucoamylase were determined, which were maintained in the central composite design, obtaining as the optimal conditions: 0.23% (v/v) cellulase, 0.86% (v/v) hemicellulase, 1% (v/v) alpha-amylase, 5.5 h extraction time, 200 rpm and 50 °C, producing a caffeine/tannin ratio of 1.65. Using a magnesium oxide adsorption process at 10% (w/v), a caffeine/tannin ratio of 7.3 was obtained.