Главная › Белье › Из чего состоит кофейное зерно химический состав. Кофе: из чего состоит и как работает. О химическом составе кофе

Из чего состоит кофейное зерно химический состав. Кофе: из чего состоит и как работает. О химическом составе кофе

Сырые кофейные зерна, в расчете на сухое вещество, содержат 32-36% экстрактивных веществ, стабильно сохраняющихся в течение семи и более лет при нормальных условиях хранения. В состав сухого вещества сырого кофе входят следующие основные компоненты, в %: кофеин - 0,7-2,5; белковые вещества - 9-19,2; жир - 9,4-18; сахароза - 4,2-11,8; моносахариды - 0,17-0,65; клетчатка - 32,5-33,5; пентозаны - 5-7; дубильные вещества - 8,7-11,9; минеральные вещества - 3,7-4,5; органические кислоты: хлорогеновая - 4-10,9, лимонная - 0,3, винная - 0,4, яблочная - 0,3, щавелевая - 0,05, кофейная - 0,2. Влажность сырого кофе - 9-12%.

Наибольшее влияние на организм человека при употреблении кофе из перечисленных веществ оказывает алкалоид кофеин (C 8 H 10 N 4 O 2), или 1,3,7-триметилксантин, являющийся производным пуриновых оснований. Кофе оказывает благоприятное физиологическое действие на организм благодаря содержанию кофеина, выражающееся в регулировании уровня глюкозы в крови и повышении общего тонуса и работоспособности человека. В кофе кофеин находится как в свободном состоянии, так и в соединении с калием и хлорогеновой кислотой в виде кофеин-хлорогеново-кислого калия; при этом преобладает связанная форма. Более высокие сорта кофе отличаются пониженным содержанием кофеина, а низкосортный африканский вид робуста может накапливать до 3,2% кофеина. В процессе хранения кофе содержание кофеина в зернах практически не изменяется, а при обжаривании увеличивается, что подтверждается данными табл. 8.

Наряду с кофеином в зернах сырого кофе из алкалоидов также находится не обладающий физиологической активностью тригонеллин (C 7 H 7 N0 2 - метилбетаинникотиновая кислота) в количестве 0,24-1,2%. Он распадается при обжарке зерен на ряд соединений, в том числе пиридин, который участвует в формировании вкусовых свойств готового кофе. В зернах кофе, помимо этого, обнаружены теобромин (1,85 мг%) и теофилин (0,62 мг%).

Специфично для отдельных ботанических видов и сортов кофе содержание белковых веществ. Аравийский кофе примерно на 3% меньше содержит белковых веществ, чем кофе робуста, при этом внутрисортовые колебания не превышают 2%. Установлена положительная корреляционная зависимость между количеством кофеина и азотистых веществ. В процессе хранения их общее содержание не изменяется, но наблюдается увеличение фракции водорастворимых белков, обладающих высокой степенью электропроводности.

Также обнаружено в составе азотистых веществ кофе 20 свободных аминокислот, количество которых при хранении практически не изменяется. При этом кофе высшего сорта отличается более высоким содержанием свободных аминокислот (до 923 мг%) по сравнению с кофе 1-го и 2-го сортов (до 480 мг%).

В кофейных зернах содержание жира (кофейное масло - coffee oil) подвержено существенным межвидовым и внутривидовым колебаниям. Самое низкое содержание жира - у индийских сортов кофе. Отличительной особенностью кофейного масла является высокое содержание дитер-пеновых эфиров. На долю ненасыщенных жирных кислот в кофейном масле приходится более половины - 51,9-57,3%, в том числе преобладает линолевая кислота (37,2-45,6%).

В кофейном масле из зерен кофе разных видов и разновидностей качественный состав жирных кислот практически идентичен. При хранении сырого кофе незначительно возрастают кислотное и перекисное числа жира, что свидетельствует о замедленном протекании внутриклеточных гидролитических и окислительных процессов.

Углеводы оказывают существенное влияние на вкусовые свойства кофе и, в частности, сахара, являющиеся предшественниками многих вкусовых и ароматических веществ обжаренного кофе. Углеводы в кофе представлены сахарами, гетерополисахаридами и клетчаткой.

Сахара кофе представлены глюкозой, фруктозой, галактозой и сахарозой, которые составляют приблизительно 28% водорастворимых веществ. В сыром кофе аравийских сортов содержится 8,2-8,3% моносахаридов, в то же время в робусте присутствует 3,3-4,1%. В процессе хранения сырого кофе содержание Сахаров снижается незначительно.

Гетерополисахариды кофе представлены галактанами, маннанами, глюканами и арабанами. В состав полисахаридов зеленого кофе агаЫса входят арабиноза - 1,8%, галактоза - 9,3%, манноза - 20,8%, глюкоза - 6,8%. В то же время в жареном кофе и в экстракте данные сахара и ге-теропо-лисахариды присутствуют в следовых количествах (0,3% - глюкозы, 0,16-0,05% - фруктозы, 0-0,26% - маннозы и 0,02-0,3% - глюкозы и сахарозы). Таким образом, при высотемпературной обработке и под воздействием высокого давления (до 2,5 МПа) в зернах кофе протекают крекинговые процессы разрушения, прежде всего, углеводов.

В то же время клетчатка кофе, составляющая одну треть сухого вещества кофейных зерен, формирует твердость и плотность зерен. Не позволяя разваливаться и увеличиваться в объеме при обжаривании, клетчатка кофе и позволяет получить ароматный продукт. При этом она является одним из наиболее стабильных компонентов, и отдельные виды и сорта кофе практически не отличаются между собой по содержанию клетчатки.

Дубильные вещества, содержащиеся в кофе, обусловливают терпкость кофейного напитка. Между содержанием дубильных веществ и хлорогеновой кислоты, составляющей до 85-90% общего количества полифенольных соединений, существует прямая зависимость. Хлорогеновая кислота в таком значительном количестве содержится в природе только в зернах кофе, придавая им специфический слабокислый и слегка терпкий вкус. Количество полифенольных соединений в процессе хранения заметно снижается, что приводит к некоторому снижению терпкости кофе робуста, но к обеднению вкуса кофейных напитков из высших сортов арабики. Для кофе характерно значительное содержание кофедубильной кислоты (4-11% сухой массы), представляющей собой смесь хлорогеновой, кофалиновой (C 32 H 38 O ig), кофалевой (С 34 Н 54 0 15) кислот и других соединений.

Титруемая кислотность является одним из наиболее стабильно сохраняющихся его компонентов и составляет в зависимости от сорта кофе 10,8-17,8°. Уровень титруемой кислотности по мере хранения кофе возрастает незначительно (за 7 лет - на 0,3-1,1°), что свидетельствует о замедленном протекании внутриклеточных гидролитических и окислительных ферментативных процессов.

Вкус кофе зависит от сорта, качества, условий выращивания и обработки кофейных зёрен. В промышленных масштабах выращивают 4 вида кофе: арабику, робусту, либерику и эксцельзу. Самая вкусная и ароматная, а потому и наиболее дорогая – арабика. Правда, в последнее время появились новые сорта из так называемого «эфиопского наследия» – дикорастущих видов кофе. Они считаются перспективными, но лучшие из них, к примеру, Гейша, происходят от арабики.

Плоды кофейного дерева называют ягодами (в английской традиции – вишнями). У всех видов кофе ягоды имеют одинаковое строение и отличаются друг от друга только размерами, толщиной кожуры или пергаментной оболочки, окраской.

В ягоде чаще всего заключено 2 зёрнышка. Зрелые ягоды, в зависимости от сорта кофейного дерева, становятся красными или жёлтыми. По мере созревания мякоть приобретает всё более сладкий вкус. В мякоти содержится кофеин (хотя его намного меньше, чем в зёрнах), из неё получается бодрящий напиток – каскара.

Строение кофейной ягоды:

Внешняя оболочка ягоды – кожура.
Под кожурой находится мякоть (пульпа).
Слой клейковины отделяет мякоть от оболочек зёрнышек. Пока ягоды зелёные, этот слой твёрдый, но по мере созревания размягчается и становится очень клейким.
Под клейковиной расположена плотная пергаментная оболочка.
Кофейное зерно окружено тонкой серебристой оболочкой, которая отшелушивается при обжарке.

Зерно созревает вместе с мякотью, питается содержащимися в ней полезными веществами, приобретает сладость. Поэтому ценятся зёрна только из созревших ягод. Если ягоды не дозрели или перезрели – зёрна относят к дефектным.

Пиберри (Peaberry coffee)

В результате мутации до 5% кофейных ягод содержит не два, а лишь одно зерно, называемое (peaberry в переводе с английского – «горошина»). Иногда ошибочно считают, что оно представляет собой два сросшихся между собой зёрнышка. Это не так: когда два зёрнышка срастаются вместе, то получается полый шарик, который легко разделить на две вогнутые половинки. Такие зёрна считаются бракованными, дефект называют «слоновьи уши».

Процесс образования пиберри совершенно иной. В нормальной завязи всегда есть два крохотных зёрнышка. Однако в мутировавших ягодах развитие одного зерна прекращается, зато другое значительно увеличивается в размерах: ведь ему достаются все питательные вещества, которые природа предусмотрела для двух семян.

Кофе, сваренный из пиберри, отличается более ярким вкусом и интенсивным ароматом. В Западной Европе, США и Австралии открываются рассчитанные на гурманов кафе, где кофе готовят исключительно из пиберри.

Подмечено, что больше всего пиберри образуется на плантациях, где не используют минеральных удобрений. К примеру, в Танзании до 10% арабики – пиберри. Пользуясь тем, что необычный кофе высоко ценится, танзанийские фермеры вручную отбирают зёрна пиберри и продают их намного дороже обычной арабики.

В Латинской Америке пиберри называют caracol («улитка») или perla (жемчужина). Благодаря применению современных технологий с одного гектара здесь собирают 2–3 тонны кофе (тогда как в Танзании – 300 кг). Поэтому латиноамериканские фермеры зачастую не видят смысла вручную перебирать кофе, чтобы отделить пиберри.

Химический состав кофейного зерна

В составе кофейных зёрен – более 100 химических соединений. Многие из них при обжарке разлагаются, образуя вещества, влияющие на вкус и аромат кофе.

Вещества, влияющие на свойства кофе как напитка:

кофеин – алкалоид, выполняющий роль энергетика. В робусте больше кофеина, чем в арабике;
тригонеллин – алкалоид, который при нагревании разрушается с образованием никотиновой кислоты. Продукты распада тригонеллина вступают в реакции, образуя вещества, создающие приятный аромат обжаренных зёрен;
углеводы, в частности, моносахариды (глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза), придающие напитку сладкий привкус. В арабике – 8,2–8,3% сахаров, в робусте – 3,3–4,1%. Коричневый цвет обжаренных кофейных зёрен – следствие карамелизации сахаров при термической обработке;
жиры – при нагревании разлагаются, образуя кислоты. Именно из-за наличия жиров обжаренный кофе при длительном хранении приобретает прогорклый запах. Считается, что меньше всего жиров содержится в индийской арабике;
органические кислоты: лимонная, винная, яблочная, щавелевая, кофейная. Фруктовые кислоты придают напитку кислинку: цитрусовую или ягодную, иногда с винными нотами. Если в напитке ощущается неприятный привкус уксуса – значит, зёрна подвергались слишком долгой ферментации, из-за чего в них образовалась уксусная кислота. Такой вкус считается недостатком. Кислоты разлагаются при нагревании, поэтому в кофе тёмной обжарки практически не ощущается кислинка. Если хочется приглушить кислинку в кофе светлой обжарки, нужно готовить напиток в пуровере или заваривать по методу колд-брю;
хлорогеновая кислота (относится к органическим кислотам), сама по себе не имеющая горького привкуса. При обжарке она образует лактоны хлорогеновой кислоты, которые, в свою очередь разлагаются на фенилинданы – очень горькие вещества. Поэтому кофе из зёрен тёмной обжарки всегда больше горчит;
танины – соединения, придающие напитку горьковато-терпкий привкус.

Зависимость вкуса кофе от климатических условий

Вкус кофе одного и того же сорта меняется в зависимости от того, на какой высоте расположена плантация:

600–1200 м – во вкусе порой ощущаются оттенки земли и травы, особенно если зёрна обработаны сухим способом. При влажной обработке вкус становится более приятным;
1200–1800 м – кофе обладает ореховым, цитрусовым или ванильно-шоколадным привкусом;
выше 1800 м – во вкусе появляются цветочные, ягодные, фруктовые оттенки, иногда – с винной кислинкой.

Высокогорный кофе считается наилучшим. Однако собирать урожай непросто: плантации расположены в местах со сложным рельефом, на склонах гор, куда технику доставить невозможно. Поэтому такой кофе собирают вручную и обрабатывают особенно тщательно, иначе его нельзя будет дорого продать.

Размеры кофейных зёрен

Для сортировки зёрен их просеивают через специальные сита с ячейками разного размера.

Виды кофе по величине зёрен (измеряют зеленые не обжаренные зерна):

очень мелкое зерно (сито № 12, длина стороны ячейки – 4.764 мм);
мелкое зерно (№ 13, 5.161 мм);
малое зерно (№ 14, 5.558 мм);
среднее зерно (№ 15, 5.955 мм);
хорошее зерно (№ 16, 6.352 мм);
достаточно большое зерно (сито № 17, 6.749 мм);
большое зерно (№ 18, 7.146 мм);
экстра большое зерно (№ 19, 7.543 мм);
очень большое зерно (№ 20, больше 8 мм).

Непосредственно размер кофейного зерна не влияет на вкус напитка, ни одна современная система оценки качества не рассматривает размер как критерий. Сортировка нужна только для правильной . Чем больше зерно, тем сложнее его равномерно обжарить снаружи и внутри.

Дефекты зёрен кофе

Если зёрна неправильно обработаны или хранились в ненадлежащих условиях, напиток будет иметь неприятный вкус и аромат. Для определения качества взвешивают 300 г кофе и подсчитывают количество зёрен с дефектами.

Виды дефектов кофейных зёрен:

чёрные зёрна, поражённые грибком (придают напитку неприятный вкус);
зёрна с отверстиями, повреждённые насекомыми;
вогнутые зёрна неправильной формы, напоминающие ракушки. Как правило, имеют низкую кислотность;
маслянистые зёрна. Дефект возникает из-за низкого содержания железа в почве. Вкус напитка будет слабовыраженным;
квакеры – сморщенные зёрна из недозревших ягод. Кофе горчит, кислинка почти не чувствуется;
зёрна цвета ржавчины, полученные из перезревших ягод или подвергшиеся слишком долгой ферментации. Напиток имеет уксуснокислый привкус;
разбитые, разрезанные зёрна, часто дурно пахнут;
зёрна, покрытые плесенью;
сморщившиеся зёрна жёлтого цвета, подвергшиеся чересчур длительной сушке;
хрупкие (кристализированные) зёрна голубовато-серого цвета. Такой вид приобретают из-за слишком высокой температуры сушки. Кофе из них получается безвкусным.

Также дефектами считаются посторонние включения: камешки, листья, кофейная шелуха.

На сегодняшний день кофе - это один из распространенных напитков во всем мире. Исторической родиной является Африка и нет ничего удивительного в том, что самые элитные сорта напитка получаются из сырья, выращенного именно на этом континенте. У каждого кофейного зерна состав отличается богатым содержанием сложных органических веществ.

Помимо Африки кофе выращивается мастерами из Центральной Америки и Карибских островов. Напиток из таких зерен наделяется особым вкусом, ароматом и консистенцией. В Южной Америке за производство кофе отвечает преимущественно Бразилия. Качество здесь тоже высоко ценится. Также ряд стран Юго-восточной азии тоже вносят свою лепту.

Какая польза от кофе?

Стоит только вслух упомянуть про кофе, как сразу можно ощутить весь этот приятный аромат вкусного и неповторимого напитка. Чаи тоже не утрачивают своей актуальности и среди многих людей вот уже долгое время проводятся дискуссии касательно кому лучше отдавать предпочтение. Говоря о пользе кофе, в первую очередь стоит упомянуть о его высоких качествах:

Стимулирующий эффект.
Тонизирующее воздействие.
Высокий процент содержания антиоксиданта.
Снижается риск возникновения ряда заболеваний.

Стимулирующий эффект достигается за счет содержания кофеина, о котором знает каждый, кто принимает этот напиток по утрам. В чем же тут кроется особенность? Дело в том, что благодаря этому активному компоненту, который включен в химический состав кофейного зерна, существенно улучшается кровоснабжение головного мозга, при этом нередко активируется кратковременная память. За счет этого человек может в оперативном порядке принимать необходимые решения.

Тонизирующее действие тоже идет на пользу человеческому организму. Про стресс, апатию, вялость, сонливость и прочие подобные проявления можно забыть, так как кофе помогает бороться с этими недугами.

Каждый знает, что при взаимодействии железа с кислородом (которого полным-полно в воздухе), оно начинает ржаветь со временем. Нечто подобное происходит в нашем организме и в этом принимают участие свободные радикалы кислорода. Благодаря антиоксидантам эти радикалы нейтрализуются, причем чем большая их концентрация в организме, тем лучше получается защита. В одной выпитой чашке утреннего кофе содержится до 1 грамма полезных веществ, что составляет четверть от дневной нормы.

Если регулярно употреблять столь можно обезопасить себя от многих рисков:

онкологии печени;
болезни Альцгеймера;
сахарного диабета;
алкогольного цирроза печени.

А если еще воздерживаться от добавления сахара в напиток - кариес не страшен! Также под защитой находятся иммунная и пищеварительная системы.

Есть ли вред?!

Несмотря на все достоинства, которые дают кофейные зерна, составэтот может приносить и вред. Со временем появляется зависимость - если человек долгое время обходится без кофе, на него нападает сонливость, усталость, начинает болеть голова, а в некоторых случаях боль может появиться и в мышцах.

При этом влияние оказывается не только на физическом, но и психическом уровне. Пока в организме присутствует кофеин, человек большую часть времени проводит в возбужденном состоянии. Но в его отсутствии не избежать появления раздражительности, подавленности, а то и заторможенности.

Кофе способствует усилению работы сердца и сосудистой системы человека. Поэтому чрезмерное употребление напитка приводит к неизбежному ухудшению сердечной деятельности.

К тому же, это хорошее мочегонное действие, а слишком частый его прием приводит к скорому старению организма в целом, так как вместе с водой и солями вымывается большинство полезных микроэлементов. Среди них - это кальций и магний. При их явном недостатке повышается риск возникновения остеопороза или сердечных заболеваний.

Беременным женщинам вообще не стоит употреблять кофейные зерна. Состав на еще не рожденного малыша действует так же, как на взрослого человека. Но чтобы появилась зависимость, потребуется совсем малая доза, поэтому будущим матерям лучше совсем воздержаться от этого напитка.

Общие сведения о химическом составе напитка

Сама природа постаралась и наделила кофе целым многообразием. Как показывают современные технологии в области определения химического состава, в зернах присутствует примерно две тысячи разных компонентов. А подробного изучения удостоились лишь несколько сотен. Благодаря этому комбинированию мы ощущаем аромат и вкус напитка. Причем каждый отличается индивидуальным набором веществ.

Богатый химический состав кофе, а также процентное соотношение всех веществ обусловлено климатом и характеристиками грунта в местах выращивания. А особенности вкуса и аромата зависят от технологии обжарки и приготовления самого напитка.

Как результат этого - натуральные компоненты претерпевают сложные преобразования на химическом уровне. И в результате переработки кофейного зерна состав меняется. Причем специалисты многих стран мира пытаются вникнуть в суть происходящих процессов.

Зеленые зерна

Зеленый кофе день ото дня становится все более популярным, несмотря на то, что стоит недешево. При этом есть как сторонники, так и противники. Первые считают его напитком, наделенным целебными свойствами, а вторые вообще рекомендуют держаться от него как можно дальше. На деле это всего лишь противоречия.

Зерна, которые не подверглись процедуре обжарки, содержат большое количество антиоксидантов и ценных микроэлементов. Так в термически необработанном продукте немало:

Кофеина. Именно он наделяет кофе бодрящим и тонизирующим действием. Также присутствует и другой алкалоид - теобромин, который способен регулировать концентрацию глюкозы в крови.
Танина. Является дубильным веществом с антибактериальными свойствами, которое способствует выведению тяжелых токсинов из организма. Также позволяет укрепить сосуды, улучшить пищеварение и ускорить процесс регенерации тканей.
Хлорогеновой кислоты. Эффективный антиоксидант растительного происхождения, который содержится только в сырых зернах, поскольку температура 200-250°C (обжарка) приводит к его разрушению. Благодаря его наличию в составе кофейного зерна, жиры не скапливаются в организме, обмен веществ улучшается, а работа пищеварительной и кровеносной системы приходит в норму.
Теофиллина. Улучшается состав крови, что снижает риск появления тромбов. Также отвечает за нормализацию работы органов дыхательной системы, брюшной полости, сердца.
Аминокислот. Наш иммунитет повышает свои защитные функции, увеличивается тонус сосудистой системы, аппетит приходит в норму. К тому же человек может набрать нужный объем мышечной массы.
Липидов. Эти вещества оказывают благотворное влияние на нервную систему.
Клетчатки. Если в организме достаточно количество этих веществ, то можно избежать риска развития онкологических новообразований. Уровень холестерина хорошо контролируется, вдобавок пищеварение, а также работа органов малого таза нормализуется.
Тригонеллина. Благодаря ему давление приходит в норму, обмен веществ поддерживается на оптимальном уровне, улучшается работа головного мозга и образование кровяных клеток.
Эфирных масел. Действуют как успокоительное средство, способствуют улучшению пищеварения, оказывают благоприятное воздействие на органы дыхательной системы. Но что самое главное, вещества могут ликвидировать вредные микроорганизмы.

Стоит заметить, что теобромин в составе кофейного зерна является своего рода аналогом кофеина. Как можно заметить, необработанные зерна имеют больше полезных свойств. Не случайно рекомендуются употреблять именно зеленые зерна для похудения.

Обжаренное сырье

В ходе процедуры термической обработки в зернах уменьшается некоторая часть влаги (14-23%), но за счет газообразования приобретается дополнительный объем. Большинство веществ, которые содержатся в сырых зернах, во время обжарки образуют новые соединения. В результате химический состав становится еще богаче. При этом 800 компонентов формируют вкусовые качества.

Помимо того, что термообработка зерен наделяет кофе приятным ароматом, сами зерна приобретают всеми узнаваемый темный оттенок. На танин обжарка действует разрушающе. А так как этот компонент придает напитку горьковатый привкус, стоит осторожно подходить к процессу.

Неповторимый аромат получается и при участии тригонеллина, который в ходе обжарки преобразуется в никотиновую кислоту. Кофеина же при этом становится больше. Боле подробно о нем ниже.

Кофеин

Большинство людей представляют кофеин и теобромин в составе кофейного зерна в виде коричневого порошка. На самом деле оба этих вещества это кристаллики белого оттенка или вовсе бесцветны, которые горьки на вкус. Именно он выводит наш организм из сонного состояния и наделяет нас бодростью по утрам.

Впервые о кофеине люди узнали в 1819 году благодаря немецкому химику Фердинанду Рунге. Он же и дал ему такое название. А в 1828 году два химика и фармацевта и Франции Жозеф Бьенеме Каванту и Пьер Жозеф Пеллетье смогли получить кофеин в чистом виде. Неоценимый вклад в развитие этого вещества вложил Эмиль Герман Фишер, который первым освоил искусственный синтез кофеина.

Откуда берется столь известный компонент? Обычно его получают из ряда растений:

плодов гуарана;
орехов колы;
какао;
йерба мате.

К тому же, не помешает знать, сколько его содержится в разных видах продуктах.

Примерная концентрация активного вещества:

чашка чая - 15-75 мг;
чашка заварного кофе - 97-125 мг;
чашка шоколада (100 г) - 30 мг;
чашка какао - 10-17 мг;
чашка растворимого кофе - 31-70 мг;
кока-кола (100 г) - 14 мг;
энергетический напиток (банка 0,25 л) 30-80 мг.

Широкий диапазон для кофе и чая обусловлен сортом и способом приготовления.

Теобромин

Находясь в составе кофейных зерен, и кофеин, и теобромин влияют на психомоторику человека. Также можно выделить и другие качества теобромина:

взаимодействует со щелочами и кислотами;
не разлагается на воздухе;
практически нерастворим в воде;
находится в твердом состоянии;
кристаллическая структура;
имеет горький вкус.

У теобромина своя формула - C 7 H 8 O 2 N 4 , из которой видно, что вещество представляет собой соединение углерода, водорода, азота и кислорода. Он содержится в какао-бобах, орехах кола, также им богаты деревья из семейства Падубовых. Листья чайного дерева и кофейные зёрна содержат небольшое его количество.

Дозировка кофе

Если периодически пить такой напиток, то нервная система действительно стимулируется на какой-то промежуток времени. Превышение среднего показателя дозировки приводит к потере стимулирующего эффекта. В результате чего нервная система истощается.

При длительном употреблении кофе появляется «наркотическая» зависимость, степень которой зависит от индивидуальных особенностей организма. По этой же причине невозможно установить, сколько времени на это понадобиться, так как в каждом случае реакция на раздражитель своя.

Многие исследователи изучают, сколько кофеина и теобромина в составе зерен разного сорта кофе. Но нам как любителям куда более интересен другой вопрос: "Какое количество напитка может привести к летальному исходу?". По подсчетам специалистов за ограниченный промежуток времени нужно выпить 80-100 чашек. К счастью, для нас невозможно осилить такое количество напитка, каким бы вкусным он ни был.

Надеемся, не пьёте растворимый. И вот почему.

Всего четыре буквы связывают миллионы людей по всему миру. Армия любителей кофе растет с каждым днем.

Вкус кофе прекрасен, но непонятен. Его нужно научиться понимать и любить, и только тогда наслаждаться.

Гюстав Флобер

Многие из нас любят кофе, но пришли к этому не сразу. Лично я сначала вообще не понимал, зачем пить кофе? Что он дает? Меня не заряжает! Что-то не так?

Углубился в тему и всё встало на места.

Что содержится в кофе

Строение кофейного зерна простое. Как у любой злаковой культуры присутствует наружная и внутренняя оболочка. Во время того, как кофе созревает, в нем аккумулируются два алкалоида:

кофеин – в наружной оболочке;
теобромин – во внутренней оболочке.

Когда мы готовим кофе из цельного зерна, необработанного и молотого, получаем напиток, содержащий оба алкалоида.

Как действует кофе

Кофе – напиток очень личный. Его, как и коньяк, нельзя пить кружками!

Сэр Уи́нстон Леона́рд Спе́нсер-Че́рчилль

Кофеин практически мгновенно начинает действовать в организме:

сужает сосуды всех органов;
расширяет почечные сосуды.

Немного теории.

Кофеи́н – бесцветные или белые горькие кристаллы. Является психостимулятором. В малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. При длительном применении может вызывать слабую зависимость - теизм (заболевание). В больших дозах вызывает истощение.

Длительность бодрящего эффекта кофе – 20-25 минут. Во всех органах повышается артериальное давление, и улучшается кровоток в почках. Почки начинают получать лучшее кровоснабжение. Отчасти поэтому многим хочется в уборную.

Когда кофеин отыграл свою «симфонию», на сцену выходит второй алкалоид – теобромин . Теоброми́н представляет белый кристаллический порошок слегка горького вкуса.

Эффект от теобромина прямо противоположный :

расширяет сосуды всех органов;
сужает почечные сосуды.

Системное давление понижается, а почечный кровоток ухудшается. Человек начинает чувствовать небольшие тянущие явления в почках.

В правильных и грамотных местах вместе с чашечкой кофе приносят стакан чистой воды . Приличная кофейня отличается от неприличной тем, что во второй (приличной) всегда приносят воду с кофе, а в первой (неприличной) – только кофе.

Внимание: как правильно пить кофе

Вы выпили чашечку кофе. Через 20 минут выпиваете стакан воды . Именно так и в такой последовательности.

Тем самым проводите профилактику фазы нарушения водно-солевого обмена: не позволяете почкам впасть в состояние нарушения кровотока. Век живи, век учись.

Только одно “но”: все вышесказанное относится к зерновому кофе.

Секреты растворимого кофе

Когда из кофе добывают кофеиновую фракцию, то снимают наружную оболочку зерна. Эта часть уходит на медицинские препараты, кофеин и кофеиносодержащие напитки (например, цитрамон, энергетические напитки и так далее).

Внутренняя оболочка зерна идет на производство растворимого и гранулированного кофе.

Интересный факт, заставляющий задуматься. Американцы пытаются пробить закон, чтобы на всех банках с гранулированным кофе писали: «Кофе без кофеина» . Некоторые производители уже пишут.

Фактически любой гранулированный или растворимый кофе содержит от 5% до 10% кофеиновых фракций. Как правило, никакого бодрящего действия вы не ощущаете, артериальное давление не повышается, и после такого кофе хочется спать .

Пить растворимый кофе надо в вечернее время (ближе к ночи) – будете крепче спать. Вот и весь эффект.

Тогда какой(-е) кофе надо пить?

Кофеиновый эффект мы получаем только из цельнозернового кофе. После этого мы должны быть готовы к наступлению теоброминовой фазы – обратного эффекта.

Теоброминовая стадия возникает при употреблении любого сорта кофе и неважно какого качества.

Некоторые сорта держат “стадию кофеина” до 30 минут. Но потом вы всё равно получите теоброминовую стадию. Её продолжительность намного выше, порядка 60-70 минут.

Каждый может почувствовать это на себе. Фаза активации и прилива энергии ощущается хорошо, после чего хочется чуть-чуть расслабиться.

Поэтому важно помнить: выпив простой воды в нужный момент, стадия негативного эффекта сокращается. Вы предупреждаете ухудшение почечного кровотока.

Поэтому, зная теперь механизм действия кофе, возьмите себе за правило: всегда пить воду после чашки кофе. Ваши почки скажут спасибо!

Что пить из кофе в России

Многим людям в России доступны только растворимые сорта кофе. Он бывает дешёвым. И дорогим.

Покупая растворимый кофе, запомните: РАЗНИЦЫ НЕТ.

Типичная ситуация. Красивая упаковка, высокая цена. Приготовив его, получаем обратный эффект: бодрости нет, а через 20-25 минут «подкрадывается» теоброминовая фаза. Хочется спать, артериальное давление не повышается (что является несомненным плюсом для гипертоников). Не зная этого механизма, люди попадают в неприятные, иногда даже трагические ситуации.

Например, дальнобойщик или таксист, выезжая в ночь, выпивает несколько чашек растворимого кофе. Естественно, ожидаемой бодрости он не получает. Через 25 – 30 минут начинается действие теобромина, и человек засыпает за рулем. Этот эффект еще называют эффектом «30 километра» .

Поэтому в ситуациях, когда требуется быть бодрым, не рекомендуется брать с собой растворимый или гранулированный кофе – только молотый в зёрнах или, еще лучше, крепкий чай . Лист чая (зеленый в том числе) содержит кофеин без теобромина, он и обеспечит необходимую энергичность.

Суровая статистика производства

Посмотрим на статистику производства кофе во всем мире с 2001 по 2015 годы. Данные указаны в тысячах и 60 килограммовых мешках.

Информация взята из открытого источника «Международная организация по кофе» .

Для того, чтобы наглядно посмотреть динамику, построим диаграмму .

Цифры отображают масштабы потребления кофе.

Можно вывести закономерность: когда мировую экономику лихорадит, спрос на кофе растёт и, как следствие, на его производство.

Как кофе изменяет ваше сознание

Напоследок – очень любопытный факт. Австралийские ученые из университета Квинсленда установили, что человек, употребивший определенную дозу кофеина, легче поддается психологическому влиянию .

Данный вывод был сделан на основе эксперимента. В нем участвовали 140 добровольцев. Заранее у каждого из подопытных узнали их позицию по конкретной теме. Разделили всех на две группы: первую группу попросили выпить несколько чашек кофе, вторая же группа осталась без напитка.

В природе все тщательно продумано. А кофейное зерно является одним из самых сложных ее творений. Сотни лет ученые пытаются раскрыть все составные компоненты зерна, оценить их влияние на человека и синтезировать в искусственных условиях. Какие вещества в составе кофе занимают самую крупную долю и как они влияют на человека?

Химия кофейного зерна

Сегодня химики многих известных лабораторий по-прежнему исследуют зерна кофе. Это не простое любопытство, а желание точно определить состав кофе, его изменение в зависимости от степени термической обработки, чтобы сделать в дальнейшем напиток более полезным и богатым на вкусовые и ароматические свойства.

С точки зрения обывателя самый главный компонент кофе и чая – кофеин. С этим согласны и научные работники. Этот алкалоид в пересчете на сухое вещество составляет от 1 до 2,5% от общей массы зерна, что является достаточно весомой долей.

Именно кофеину напиток обязан бодрящим и возбуждающим нервную систему эффектом. Это обусловлено способностью кофеина тормозить действие расслабляющих рецепторов и активизировать работу возбуждающих в коре головного мозга. В результате желание поспать, отдохнуть, прилечь пропадает, взамен чего появляется бодрость и повышается работоспособность. Конечно, эффект от кофеина временный и через несколько часов организм все-таки потребует нужную ему порцию отдыха.

Содержание алкалоида в составе кофейного зерна варьирует в зависимости от сорта и региона произрастания деревьев. Робуста обычно содержит больше кофеина, чем арабика, поэтому и вкус напитка, в котором преобладает этот сорт кофе, обладает выраженной горечью и терпкостью. Рекордно высокое содержание кофеина зафиксировано в робусте из Гвинеи – 1,7%. Под воздействием высоких температур кофеин практически не разрушается и его количество остается неизменным. Впервые алкалоид был синтезирован в лаборатории в середине XIX века и стал компонентом многих таблеток от головной боли.

Еще одним представителем алкалоидов является тригонеллин. Он не оказывает возбуждающего действия на нервную систему, но способствует насыщенности зерна вкусовыми качествами. При обжарке он распадается на некоторое число менее сложных соединений, которые также способствую появлению характерного аромата кофе.

Хлорогеновая кислота – один из ценнейших компонентов среди фенольных соединений. Натуральное необжаренное зерно – единственный известный природный продукт с высоким ее содержанием. Она влияет на работу пищеварительной системы человека, в частности, участвует в расщеплении жиров, поэтому зеленый кофе так популярен среди худеющих. При обжаривании зерна содержание кислоты уменьшается в 2-3 раза за счет ее распада на другие менее ценные компоненты. Часть из них влияет на цвет обжаренного зерна.

Никотиновая кислота как представитель витаминов группы В и витамин РР – единственные в своем роде активные биологические компоненты. Они участвуют в обменных процессах и регуляции нервной деятельности. Данные витамины под воздействием высоких температур снижают свою концентрацию.

В чашке бодрящего напитка без молока всего 1 калория

Химический состав кофе – это около 30 наименований органических кислот, некоторые из которых практически не претерпевают превращений при обжарке и участвуют в формировании здорового метаболизма.

Эфирные масла и кафеоль – сложные компоненты, включающие более 200 соединений, которые обеспечивают зерну многогранный аромат. Попытки ученых синтезировать кафеоль в лабораторных условиях пока не дали результатов, что говорит о действительной сложности этих соединений.

Танины – сложные органические вещества, придающие кофе горечь. Натуральный необжаренный продукт содержит до 9% танинов, а готовый – всего около 1%. Кроме вкуса, танины дают зерну бурый цвет, претерпевая превращения в темные пигменты. В результате сильной итальянской обжарки содержание танинов может быть очень ничтожным, от чего и вкус будущего напитка становится простым и даже пустым. Если в чашку добавить молоко или сливки, они связывают танины и нейтрализуют их горечь.

Доля основных компонентов в расчете на сухое вещество

Натуральный зерновой или молотый кофе не является питательным и калорийным продуктом, хотя в его составе присутствуют:

белки – 0,2 г;
жиры – 0,6 г;
углеводы – 0,1 г.

Калорийность чашки готового напитка из натурального зернового кофе не превышает 1-2 Ккал. Именно поэтому продукт считается низкокалорийным и не способным навредить фигуре. В кофе содержится также железо, фосфор, кальций и калий.

Что происходит с компонентами, которые содержатся в кофе, при обжаривании? Термическая обработка зеленого зерна производится с целью удаления из него влаги и экстракции сахаров и эфирных масел, которые обеспечивают зерну характерный цвет, вкус и аромат.

Какие именно превращения претерпевают компоненты зерна?

Количество воды сокращается с 11% до 3%.
Выделение глюкозы и ее карамелизация.
Сложные полисахариды превращаются в водорастворимые углеводы.
Формируется кафеоль – самый сложный компонент, состоящий из более чем 220 соединений.
Тригонеллин превращается в никотиновую кислоту.
Доля хлорогеновой кислоты сокращается в среднем на 65%.

Черный цвет кофейного зерна может говорить о том, что оно подвергалось самой интенсивной термической обработке и, возможно, произошло частичное обугливание сахаров. Такой кофе не будет вкусным и ароматным.

Чем сильнее обжарка, тем меньше полезных веществ сохраняется в зерне

Если говорить о составе растворимого кофе, то он менее богат на ценные компоненты. В нем выделяют высокую дозу кофеина и смолистых веществ, тогда как фенолы, кислоты, витамины и прочие полезные органические соединения в процессе производства теряются. Хим. состав сублимированного продукта немного богаче обычного растворимого ввиду особенностей технологических процессов производства.

Состав разных кофейных напитков

Кофе как продукт доступный широкому кругу потребителей на российском рынке представлен такими марками, как:

Якобс (Монарх);
Жокей (по-турецки, классический, по-венски);
Нескафе (Классик);
Лавацца (Кремо, Эспрессо);
Чибо;
Жардин.

Большинство из них в составе имеют арабику бразильского происхождения под названием Сантос, которая купажируется с другими сортами и робустой. Всемирно известный итальянский бренд Лавацца работает с более редкими сортами кофе, хотя бразильскую продукцию также закупает для улучшения вкуса своих оригинальных купажей. Есть сорта кофе, которые при обжарке и дальнейшем приготовлении напитка дают приятный шоколадный аромат и вкус. В них содержатся особые эфирные масла, которые и обеспечивают продукту ноты какао в аромате. Кофе в капсулах для кофемашины не отличается по составу от зернового.

Состав кофе как готового напитка зависит от его вида. Сегодня существуют десятки рецептов приготовления кофе от любимого многими Капучино и Гляссе до редкого Бичерин. Составляющие напитка могут быть самыми разными от обычных или взбитых сливок, Амаретто до экзотических ликеров и специй. Ниже на рисунке представлен состав кофе, приготовляемого по разным рецептам. Дополнить этот список может французский кофе, который имеет выраженный сливочный вкус за счет сочетания сладкого молока с взбитыми сливками.

Существуют группы особых кофейных напитков, предназначенных для людей, ведущих здоровый образ жизни, тех, кто негативно реагирует на кофеин, и для худеющих. К таким, например, относится продукция Леовит. Это напитки из зеленых кофейных зерен, обогащенные витаминами и прочими функциональными компонентами, позволяющие повышать работоспособность, улучшать липидный обмен, препятствовать накоплению жиров, восполнять дефицит витаминов. Это растворимые продукты, расфасованные в пакетики для разового приготовления напитка.

Многие известные бренды предлагают рынку кофе без кофеина. Это как молотый, так и растворимый кофе с минимальным содержанием алкалоида в составе. Он предназначен людям с гипертонической болезнью и другим категориям покупателей, которые по ряду причин не могут употреблять напиток с возбуждающими нервную систему свойствами.

Сегодня нам доступна пока не вся информация о составе кофейного зерна ввиду его сложности и длинной цепочки превращений одних компонентов в другие в процессе обработки продукта и его хранения. Но те сведения, за которыми стоят исследования ученых, говорят скорее о большей пользе напитка для человека, чем его вреде. Хотя все, кто начинает день с чашки кофе, никогда не променяют его вкус и аромат на другой, даже самый полезный для здоровья напиток!