Формула кофе


Кофеин: формула, препараты, показания, свойства

Кофеин, формула которого будет представлена вашему вниманию в статье, является веществом, которое содержится в довольно многих продуктах питания, употребляемых нами практически каждый день. Зелёный чай, кофе, чёрный чай, "Кока-Кола", шоколад, какао - все эти популярные напитки и продукты содержат в себе довольно большое его количество. Именно поэтому об этом веществе и его воздействии на организм следует знать как можно больше.

В данной статье мы рассмотрим, что такое кофеин, все его свойства и особенности. Поэтому если вы уже давно хотели подробнее узнать о нём, тогда данная статья сможет вам помочь.

Кофеин. Формула кофеина

Многие из нас часто употребляют кофеин (с продуктами, напитками). А что это такое на самом деле? Если говорить научным языком, то кофеин - это алкалоид пуринового ряда, являющийся психостимулятором. В природе чаще всего встречается в некоторых растениях, среди которых гуарана, кофейное дерево, чай, какао, кола, мате и некоторые другие.

Весьма занятный факт, кофеин вырабатывается вышеперечисленными растениями для того, чтобы защититься от насекомых-вредителей, которые поедают их листья и стебли. Также он служит растениям для привлечения насекомых опылителей.

Химическая формула кофеина выглядит следующим образом: C₈H₁₀N₄O₂.

Что касательно физических свойств чистого кофеина, то он представляет собой твёрдое кристаллическое вещество, не обладающее цветом и не имеющее запаха. В некоторых случаях кофеин, формула которого представлена вашему вниманию в статье, может быть белого цвета.

Как был открыт кофеин

Что такое кофеин, вам уже известно. А кем и когда он был открыт? Открыл кофеин известный химик по имени Фердинанд Рунге. Произошло это событие в 1819 году. Само название "кофеин" также придумал Рунге.

Несмотря на то что был открыт ещё в 1819 году известный нам всем кофеин, формула его и структура были в совершенстве изучены только в конце XIX века. Сделал это Герман Фишер, который также провёл первый синтез вещества. Во многом благодаря этому, в 1902 году этот немецкий учёный получил самую значимую награду в научном мире, то есть Нобелевскую Премию.

Воздействие кофеина на организм человека

При попадании кофеина в организм человека или животного он начинает стимулировать центральную нервную систему, способствует ускорению работы сердца и, как следствие, пульса, также расширяет кровеносные сосуды и имеет некоторые другие эффекты.

Столь сильное воздействие этого вещества на организм человека привело к широкому использованию кофеина в медицинских целях. Его часто можно встретить в составе многих препаратов от головной боли, также он часто используется как стимулятор сердечной деятельности. Ещё кофеин помогает устранить сонливость и повысить умственную деятельность, возможно, именно поэтому утро рабочего дня для многих людей начинается с чашечки кофе.

Использование кофеина

Кофеин, свойства которого были изучены уже очень давно, нашёл применение во многих сферах, прежде всего, он активно используется в пищевой отрасли, особенно это касается производства газированных и энергетических напитков. Также он активно используется в медицине. Как уже говорилось выше, кофеин входит в состав всевозможных медицинских препаратов различного действия.

Большой успех кофеин имеет и в спортивной медицине. Многие спортсмены принимают как чистый кофеин в таблетках, так и кофеиносодержащие препараты. В этом направлении он ценен, в первую очередь, благодаря своему стимулирующему воздействию, что может положительно сказываться на спортивных результатах. Кроме того, кофеин помогает лучше сжигать жир, что также используется как во многих препаратах спортивной фармакологии, так и во многих средствах для похудения.

Также нельзя не отметить и то, что кофеин способен стать отличным обезболивающим. Как показывают исследования, при лечении хронических головных болей использование этого вещества позволяет сделать эффективность обезболивающих препаратов на 40% выше.

Иногда кофеин используется для нужд специальных подразделений и армий. Например, в рацион американской армии включены специальные кофеиносодержащие жевательные резинки. Следует отметить, что они используются не только в армии США, а также доступы и в свободной продаже. Считается, что такая жевательная резинка способствует активизации организма, повышению сердечной деятельности, отлично справляется с сонливостью и обладает другими эффектами, свойственными для кофеина.

Содержание кофеина в продуктах

Кофе и чай являются традиционными напитками. Многих интересует вопрос, где больше кофеина: в чае или кофе? Прежде чем ответить на него, следует отметить, что содержание кофеина в кофе зависит не только от вида зерен, но также и от степени их обжарки. Например, в одной чаше заварного напитка содержится примерно 100 – 200 мг кофеина, тогда как в одной чашке растворимого - эта цифра может составлять 25 – 170 мг.

Так где больше кофеина, в чае или кофе? Ответ очевиден. В любом случае, в кофе кофеина больше, чем в чае. Так, например, одна чашка чёрного чая содержит примерно 15 – 70 мг кофеина, зелёного - 25 - 45 мг кофеина, тогда как в чашке кофе, как упоминалось выше, - 25-170 мг.

Следует помнить, что кофеин содержится не только в чае и кофе, его хватает во многих других напитках. Особенно богата им всем известная "Кока-Кола". Также кофеин встречается в шоколаде и, как следствие, во всех продуктах питания, в которых есть шоколад.

Кофеин: безопасная доза

Несмотря на большое количество положительных эффектов, которыми обладает такое вещество как кофеин, он однозначно имеет свою предельно допустимую норму. Как говорят многие медицинские исследования, безопасная дневная доза кофеина - 400 миллиграмм в день.

Много это или мало? Лучше всего показать на конкретных примерах. 400 миллиграмм кофеина - это примерно 3-4 чашки растворимого кофе объёмом в 0,25 л, или же 12-15 чашек зеленого чая того же объёма. Или же примерно 5 литров "Кока-Колы". Поэтому, если вы выпиваете в день больше чая, "Колы" или кофе, вам обязательно стоит пересмотреть свой рацион.

От кофеина можно даже умереть, если принять в день более 10 грамм этого вещества. Чтобы лучше понять, что такое 10 грамм кофеина, представьте себе 120 банок обычного энергетика, например такого как "Ред Бул", именно столько необходимо выпить, чтобы получить смертельную дозу этого вещества.

Как показывают исследования, чрезмерное употребление кофеина, то есть более 400 миллиграмм в день, может привести к целому ряду не самых приятных последствий. Например, среди них могут быть проблемы с сердцем, ухудшение настроения и некоторые другие эффекты. Особенно чрезмерная доза кофеина опасна для беременных и кормящих женщин, для которых максимально допустимое количество кофеина в день составляет 200 миллиграмм.

Когда кофеин лучше не использовать

Так как кофеин является довольно мощным психостимулятором и сам по себе обладает большим количеством различных эффектов, существует группа людей, которым лучше воздержаться от употребления этого вещества и продуктов его содержащих. Среди таких людей особенно следует отметить страдающих бессонницей, атеросклерозом, болезнями, связанными с сердечнососудистой системой, а также при повышенной возбудимости.

Как уже говорилось выше, кофеин активно используется в медицинской сфере, так как имеет немало различных эффектов и свойств, позволяющих справиться с многими нарушениями. Одним из самых популярных кофеиносодержащих препаратов является "Кофеин-бензоат натрия", инструкция по применению которого будет нами рассмотрена далее. Он способен помочь при различных проблемах и заболеваниях.

Фармакологические действия. По своему фармакологическому воздействию препарат "Кофени-бензоат натрия" полностью аналогичен кофеину.

Применение. Используется данный препарат при таких нарушениях, как недостаточность сердечно-сосудистой системы, угнетение ЦНС, а также при отравлении всевозможными наркотическими веществами. Помимо этого, данный препарат может использоваться при проблемах с сонливостью, при энурезе у детей, а также при надобности повысить уровень психической и физической работоспособности.

Побочные эффекты кофеина. Как и многие другие медицинские препараты, "Кофеин-бензоат натрия" обладает некоторым количеством побочных эффектов. Среди них особенно стоит отметить чрезмерное беспокойство, возможное нарушение сна, также может возникать тахикардия, тошнота и рвота.

В случае длительного приёма данного препарата может возникать привыкание к нему и вообще к кофеиносодержащим препаратам и продуктам.

Особенности. Важно учитывать, что при приёме "Кофеина-бензоата натрия" воздействие зависит от типа нервной системы человека, и может проявляться как в виде возбуждения, так и в виде торможения её работы.

Чрезмерное употребление этого препарата в момент беременности способно привести к спонтанному аборту, а также к замедлению роста плода, и к целому ряду нарушений, связанных с его организмом. Именно поэтому, "Кофеин-бензоат натрия" не рекомендуется употреблять беременным.

Также средство рекомендуют не принимать перед сном, и ни в коем случае не нарушать рецепт приёма.

Взаимодействие с другими лекарственными средствами

При использовании "Кофеина-бензоата натрия" совместно с другими снотворными или наркотическими средствами, способен снизить их эффект.

В случае совместного применения с эстрогенами возможно повышение эффективности и удлинение срока воздействия кофеина на организм человека.

Также кофеин при совместном применении с эрготамином повышает скорость его всасывания.

Передозировка

Передозировка кофеином обычно сопровождается целым рядом эффектов, среди которых наиболее часто встречающиеся: повышение тревоги, возникновение головной боли, бесспокойство, возможны проблемы с сознанием, возникновение спутанности сознания и некоторые другие проблемы.

Если у новорожденных концентрация кофеина в крови превышает 50 мг/мл, то это способно привести к целому ряду токсических эффектов, среди которых могут быть тахипноэ, тремор, тахикардия. В случае ещё большей концентрации могут начать возникать судороги.

Итог

Кофеин является веществом, обладающим очень большим количеством всевозможных свойств и эффектов, что делает его крайне популярным в фармакологии, а также в пищевой промышленности. Большинство людей практически каждый день употребляют то или иное количество кофеина посредством чая, кофе, шоколада или некоторых газированных напитков. Сам кофеин обладает большим количеством положительных действий на организм, среди которых стимуляция центральной нервной системы, повышение сердечной деятельности, борьба с сонливостью и целый ряд других эффектов. Однако при повышении безопасной дневной дозы, составляющей 400 мг кофеина в сутки, он может стать причиной возникновения большого количества разнообразных проблем со здоровьем и даже вызвать смерть, в случае употребления 10 грамм вещества в день.

fb.ru

Влияние кофейных напитков на здоровье

Юлия Верн 1 113

На сегодняшний день постоянно растет спрос потребителя на безалкогольные напитки. Актуализация требований к натуральным продуктам питания ставят задачу выбора полезных напитков не только для утоления жажды, но и для здорового образа жизни.

Кофе — один из наиболее потребляемых напитков в мире, в связи с чем, исследование качества кофе и его положительных свойств, приобретает особое значение как напитка специального назначения.

В последнее время большинство проводимых исследований в области кофе показывают положительное его влияние на организм человека, уровень утверждений о вредности напитка постепенно снижается.

Химический состав и пищевая ценность кофе напрямую зависит от вида, стадии его созревания в момент сбора, сорта кофейного зерна. Наиболее распространены такие сорта кофе, как арабика и робуста, причем напиток, изготовленный из сорта арабика, более высокого качества. Немаловажную роль при определении качества готового продукта и его влияния на организм играет процесс его преобразования из сочных зеленых зерен до готового к употреблению состояния — промышленной обжарки.

Химическая картина кофе в зависимости от условий изготовления

В процессе обжарки, химический состав кофейного зерна изменяется за счет химических реакций, происходящих в момент нагревания. Качество и количество таких изменений зависят от температуры нагрева — длительности, температуры и интенсивности жарки, что и определяет качество готового продукта — его полезность или вредность. Многие химические соединения распадаются, образовывая другие, с определенной степенью летучести, что формирует обогащение или обеднение букета ароматов в рамках одного сорта.

Влажность в обжаренных кофейных зернах гораздо ниже, нежели чем в зеленых зернах и составляет, в зависимости от интенсивности обжарки, от 1,7% до 5%.

Преобладающее количество сложных белков, которыми богато зеленое зерно, распадается при повышенной температуре, другая часть — вступает в активную реакцию с другими химическими соединениями: углеводами и хлорогеновыми кислотами с образованием водорастворимых полимеров — меланоидинов, которые придают готовой продукции коричневый оттенок и составляют около 25% общего химического состава обжаренного зерна.

Химическая формула молекулы кофеина

Химическая структура кофеина, в процессе обжаривания, практически не изменяется, однако вследствие иных потерь, физическая доля этого алкалоида может значительно повышаться, что неблагоприятно сказывается на качестве готового продукта.

Хлорогеновые кислоты, которые участвуют в образовании цвета, вкуса и запаха кофе, составляют от 0,5% до 6% в зависимости от состава смеси и степени обжарки. Содержание муравьиной, молочной и уксусной кислот, которые оказывают прямое влияние на уровень кислотности готовых зерен, может возрастать, что сильно смещает уровень pH продукции в кислую сторону, чем снижает сроки хранения кофейного зерна.

В чашке готового кофе содержится от 70 до 350 мг хлорогеновых кислот, которые, кроме всего прочего, обладают антиоксидантной активностью, что обеспечивает стимуляцию окислительных процессов в организме, улучшая деятельность мозга, повышая уровень иммунитета.

Одним из нарушений процесса обжаривания является повышенная температура обработки. При таких условиях велика вероятность образования канцерогенных веществ — бензопирена и акриламидов из токсинов, содержащихся в зеленом зерне. При соблюдении оптимальных температур данные токсические соединения разрушаются, не достигая стадии образования канцерогенов.

Влияние химического состава кофе на здоровье человека

Кофеин — алкалоид, обладающий возбуждающим и стимулирующим воздействием на центральную нервную систему человека. Это одно из самых древних психотропных веществ, известных науке. Несмотря на столь долгую историю, сведения о пользе или вреде кофеина для организма имеет весьма противоречивые сведения. Возбуждая деятельность нервной системы, кофеин стимулирует мыслительную деятельность, улучшает настроение, повышает общий жизненный тонус и работоспособность, однако такое действие индивидуально для каждого человека. У людей, с преобладанием пассивных типов нервной деятельности, кофеин воспринимается организмом как токсин и на его деактивацию выделяется большое количество антидотов. Такой феномен вызывает действие, обратное возбуждению — торможение, поэтому после приема чашки кофе может проявляться сонливость, заторможенность и спутанность сознания.

Кофеин может улучшать настроение и повышать жизненный тонус

Для людей с патологиями сердечно-сосудистой системы: хронической сердечной недостаточностью, гипертонией и подобными, кофеин часто противопоказан в связи с возможностью резкого неконтролируемого скачка артериального давления и соответствующей нагрузкой на больное сердце. Таким людям рекомендован кофе, не содержащий кофеина.

Интересно знать!За несколько последних лет клинических исследований науке стало достоверно известно о связи регулярного потребления кофе с благоприятными факторами для здоровья, такими как снижение риска возникновения сахарного диабета второго типа, рака печени, болезней Паркинсона и Альцгеймера.

Некоторые лечебные свойства отнесены на счет кофеилхинных и дикофеилхинных кислот, содержащихся в свежеприготовленном кофе. Выявлена и подтверждена их антивирусная активность против аденовирусов, вируса герпеса, а также — гепатозащитное и иммуностимулирующее действие.

Рядом антиканцерогенных и гепатозащитных свойств обладают такие составные элементы кофе, как кафестол и кахвеол. Однако, чрезмерное употребление этих веществ приводит к повышению риска сердечено-сосудистых патологий. Кафестол и кахвеол не растворяются в воде, поэтому их преобладающее количество содержится в кофейной гуще.

Одним из феноменов кофе является образование некоторых витаминов (под воздействием температур) из алкалоида тригонеллина, молекула которого распадается до появления химического активного соединения — никотиновой кислоты (витамина В3), которая является незаменимым участником многих процессов жизнедеятельности. Чашка кофе 100 мл обеспечивает 20% суточной потребности человека в витамине В3.

Видео по теме

Влияние кофе на здоровье

Кликните Play для просмотра

Большое внимание уделяется пищевым волокнам, которые содержатся в готовом кофейном продукте. Не перевариваясь в кишечнике человека, они создают благоприятную среду для роста и развития полезной микрофлоры толстого отдела кишечника, что благоприятно сказывается на общем пищеварении. Пищевые волокна снижают уровень холестерина в крови и уровень кислотности в толстой кишке, что препятствует росту микроорганизмов, вызывающих патологии пищеварения.

Накопление в организме человека свободных радикалов приводит к так называемому оксидантному стрессу, при котором окисляются стенки кровеносных сосудов, молекулы белков, углеводов, ДНК. Радикалы особенно активно взаимодействуют с жирами стенки клетки, изменяя ее свойства, нарушая рост, а разрывы молекул ДНК повреждают генетический аппарат самой клетки, что является причиной онкологических заболеваний.

Причинами возникновения оксидантного стресса являются различные негативные воздействия окружающей среды, образ жизни человека: облучение, плохая экология, некачественная пища, содержащая большие количества искусственных веществ, некоторые препараты, курение, алкоголизм.

В качественном кофе содержится много антиоксидантов

Уровень оксидантного стресса понижается за счет природных антиоксидантов, которые содержатся в продуктах растительного происхождения. Кофе — один из немногих продуктов, в котором содержится значительное количество антиоксидантов различной структуры и химического состава. В частности это — хлорогеновые кислоты, феруловая, кофейная и кумаровая кислоты. Меланоидины, обеспечивающие цвет кофе, а также обладают мощным антиоксидантным действием.

Суммарное количество антиоксидантов в готовом кофейном напитке объемом 100 мл составляет 150-300 мг/г, чего вполне достаточно для суточной поддержки организма.

Оптимальные пропорции при приготовлении кофе

Научными исследованиями и практическими рекомендациями дегустаторов кофе определена некая константа, регламентирующая общий объем кофейного напитка, выпиваемого в течение суток взрослым человеком — 400 мл. Именно такое количество считается оптимальным для благоприятного воздействия кофе на организм. Каковы же оптимальные пропорции воды и молотого кофе должны выдерживаться при варке разными способами?

Одним из базовых вариантов пропорций считается отношение молотого кофе-порошка и воды 1:10, то есть 10 г кофе на 100 мл воды. Дегустаторы из Американской Ассоциации кофе советуют иную пропорцию: 10 г кофе на 170 мл воды. Выбор будет зависеть только от предпочтений человека.

В порции эспрессо всего 30-35 мл воды

Итак, в среднем, для одной порции кофе требуется 10 г сухого порошка (60-70 шт. обжаренных зерен), что в объемных пропорциях будет составлять 3 чайных ложки с небольшой горкой кофе среднего помола или 4 ложки — мелкого помола. Для различных видов готового кофе, рекомендуется воды:

  • эспрессо — 30-35 мл,
  • при варке в турке по-восточному — 60-70 мл,
  • мока (тип гейзерной кофеварки) — 60-70 мл,
  • для френч-пресса — 100 мл,
  • для изготовления напитка в капельной кофеварке требуется не менее 120 мл воды.

При этом нужно учесть, что объем готового напитка всегда будет меньше — часть воды придется на кофейную гущу и испарение.

kivahan.ru

Химический состав кофейного зерна

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 бодрящий напиток, 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, состав этот 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 сорт кофе 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:

  • чая;
  • кофейного дерева;
  • 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 – C7H8O2N4, 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.

fb.ru

Кофеин - это... Что такое Кофеин?

Общие Физические свойства Термические свойства Классификация Безопасность
Кофеин
Систематическое наименование 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-дион
Традиционные названия 1,3,7-триметилксантин, кофеин, теин
Эмпирическая формула C8h20N4O2
Состояние (ст. усл.) твёрдое
Молярная масса 194,19 г/моль
Плотность 1,23 г/см³
Температура плавления 234 °C
Температура сублимации 180 °C
Рег. номер CAS 58-08-2
SMILES C[n]1cnc2N(C)C(=O)N(C)C(=O)c12
ЛД50 192 мг/кг

Кофеи́н (также называемый теин, матеин, гуаранин[1]) — алкалоид пуринового ряда, бесцветные горькие на вкус кристаллы.

Содержится в таких растениях, как кофейное дерево, чай, мате, гуарана, кола, и некоторых других. Синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зёрна. Содержится в различных напитках, в малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. В больших дозах вызывает истощение и со временем зависимость — кофеинизм, в дозах 150—200 мг на килограмм массы тела (80—100 чашек кофе за ограниченный промежуток времени) — смерть[2]. Под воздействием кофеина ускоряется сердечная деятельность, поднимается кровяное давление, примерно на 40 минут слегка улучшается настроение за счёт высвобождения дофамина, но через 3—6 часов действие кофеина проходит: появляется усталость, вялость, снижение трудоспособности.

Химическое строение

Химическое название кофеина — 1,3,7-триметилксантин. В щелочной среде (при рН>9), даёт кофеидин C7h22N4O. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на ЦНС, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств.

Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.

Физические свойства

Белые игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошок горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 C°

Получение

Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зерен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина.

Кофейные зерна

История открытия

В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина.

Фармакологические свойства

Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Действие кофеина (как и других психостимулирующих средств) в значительной степени зависит от типа высшей нервной деятельности; дозирование кофеина должно поэтому производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.

Кофеин понижает агрегацию тромбоцитов.

Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка.

По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка (см. также Теофиллин, Циметидин).

В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным лигандом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.

Применение

Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чаи (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе.

В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей.

Кофеин также используется как мочегонное средство.

Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше). [3].

Содержание кофеина в сваренном кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 100 мг/л кофеина[4]. Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, способа приготовления и других факторов[5]. В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в разы[5][6]. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л[7][8]. Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе[8]. Продукты «без кофеина» всё равно его содержат, но в уменьшенном количестве. Так, например, чёрный декофеинизированный чай обычно содержит от 8 до 42 мг кофеина на 1 л напитка[7]. В США декофеинизирование означает, что продукт состоит из кофеина на 2,5% или менее[9].

Противопоказания

Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме.

См. также

Примечания

  1. ↑ Caffeine. PubChem public chemical database. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 26 июля 2011.
  2. ↑ Peters, Josef M. (1967). «Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature». The Journal of Clinical Pharmacology and the Journal of New Drugs (7): 131–141.
  3. ↑ [1], http://www.energyfiend.com
  4. ↑ Caffeine Content of Beverages, Foods, & Medications  (англ.). www.erowid.org. Проверено 8 января 2012.
  5. ↑ 1 2 Melican, Nigel CAFFEINE AND TEA: Myth and Reality  (англ.). CHA DAO, a journal of tea and tea culture. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
  6. ↑ Goodwin, Lindsey Factors Influencing Caffeine Levels in Tea  (англ.). About.com. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
  7. ↑ 1 2 Goodwin, Lindsey How Much Caffeine is in Coffee, Tea, Cola & Other Drinks?  (англ.). About.com. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
  8. ↑ 1 2 Общественная организация «ЭКСПЕРТ» Кофеин чая: заблуждения и реальность  (рус.). tea4you.com. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.
  9. ↑ Линн, Рики 15 фактов о кофеине  (рус.). i-tea.com.ua. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 8 января 2012.

Источники

Ссылки

dic.academic.ru


Смотрите также