As técnicas geralmente utilizadas para a quantificação dos carotenoides são técnicas destrutivas, que utilizam reagentes, e demandam tempo de análise. Na busca por técnicas que tenham resposta rápida, sem a necessidade de um preparo da amostra e a redução da utilização de solventes vem se investigando a Espectroscopia Raman. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo o estudo da viabilidade de aplicação da Espectroscopia Raman, aliada a ferramentas quimiométricas para a análise de dados, para quantificação de carotenoides em amostras de polpa da Bunchosia glandulifera, um fruto típico da Mata Atlântica, mais conhecida como “falso guaraná”. A polpa de Bunchosia glandulífera foi seca nas temperaturas de 65 e 85°C, e o conteúdo de carotenoides nas amostras em diferentes níveis de secagem foi determinado por técnica convencional para determinação de carotenoides (extração-partição). O comportamento dos carotenoides nas amostras foi monitorado pela Espectroscopia Raman. Os espectros de Raman foram processados utilizando as ferramentas Variação Normal Padrão (SNV) e Correção Multiplicativa de Sinal (MSC) e, para a redução da matriz de dados foi utilizada a Análise por Componentes Principais (PCA). Por fim foi realizada a análise de correlação entre as metodologias através das informações obtidas. Os resultados mostram que a Espectroscopia Raman, além de ser um método mais rápido e não destrutivo de análise, permite determinar qualitativamente a presença de carotenos em uma amostra. Quando associado às técnicas quimiométricas, é possível também identificar a existência de um padrão de concentração de carotenos ao longo do processo de secagem, o que é evidenciado pela presença de clusters no PCA e pela explicação de 99% da variabilidade espectral com apenas as duas primeiras componentes principais. Esses resultados são indicativos da potencialidade da técnica de Raman para aplicação na determinação do conteúdo de carotenos em amostras de Bunchosia glandulífera.