Abstract:
CONDITION FOR PROJECT PUBLICATION. The present study focused on developing a prototype natural energy drink rich in antioxidants, formulated from guayusa (Ilex guayusa), açaí (Euterpe oleracea), and cocoa husk (Theobroma cacao) using a 3k factorial design as a healthier alternative to commercial energy drinks. Based on the chemical characterization of the experimental treatments, performed by UV–Vis spectrophotometry and HPLC, the formulation selected was the one that met the caffeine range specified by the Ecuadorian regulatory standard NTE INEN 2411 (200–350 mg/L) and exhibited a high content of bioactive compounds. The resulting beverage contained 218.10±4.41 mg/L caffeine; 3131.87±255.80 mg GAE/L total phenolics; 760.71±170.58 mg QE/L total flavonoids; 35.62±8.40 mg C3GE/L total anthocyanins; and an antioxidant activity by DPPH radical inhibition of 1201.46±61.97 mg TE/L, among other parameters. A SuperPro Designer® simulation was employed and validated with errors below 3% relative to experimental data, supporting its use for scale-up. A production capacity of 500 L per batch was projected, yielding an NPV of $3667000, an IRR of 35.77%, a ROI of 28.81%, and a payback period of 3.47 years, confirming the project’s feasibility and profitability. This study highlights the bioactive potential of these Amazonian species and agro-industrial by-products as sources of methylxanthines, phenolic acids, and flavonoids for the development of functional foods.
Keywords: Energy Drink, Antioxidants, Guayusa (Ilex guayusa), Açaí (Euterpe oleracea), Cocoa Husk, Process Simulation
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. La presente investigación se centró en formular un prototipo de bebida energizante natural rica en antioxidantes a base de guayusa (Ilex guayusa), açaí (Euterpe oleracea) y cascarilla de cacao (Theobroma cacao) mediante un diseño factorial 3k como alternativa saludable frente a las bebidas energéticas comerciales. A partir de la caracterización química de los tratamientos experimentales, la cual se realizó por espectrofotometría UV-Vis y HPLC, se escogió la formulación con el rango de cafeína establecido por la normativa de regulación ecuatoriana NTE INEN 2411 (200-350 mg/L) y con un alto contenido de compuestos bioactivos. La bebida presentó un contenido de cafeína de 218.10±4.41 mg/L; 3131.87±255.80 mg EAG/L de fenoles totales, 760.71±170.58 mg EQ/L de flavonoides totales; 35.62±8.40 mg EC3G/L de antocianinas totales y una actividad antioxidante por inhibición del radical DPPH de 1201.46±61.97 mg ET/L, entre otros. Se empleó una simulación en SuperPro Designer®, validada con errores menores al 3% frente a datos experimentales, lo que respalda su uso para el escalamiento. Se proyectó una producción de 500L/lote, obteniendo un VAN de $3667000, TIR de 35.77%, ROI de 28.81% y recuperación en 3.47 años, confirmando la viabilidad y rentabilidad del proyecto. El presente estudio resalta el potencial bioactivo de estas especies amazónicas y residuos agroindustriales como fuentes de metilxantinas, ácidos fenólicos y flavonoides en el desarrollo de alimentos funcionales