Химический состав кофе. Химическая формула кофе


Состав кофе

В состав кофе входит просто огромное количество различных веществ. Среди продуктов естественного происхождения по количеству входящих компонентов зерна кофе остаются рекордсменами. В них есть не только органические, но и неорганические компоненты. Именно благодаря такому многообразию, этот популярный напиток способен оказывать на организм человека столь мощное воздействие. Любопытно, что он влияет практически на все органы и ткани. Когда вы выпиваете очередную чашечку ароматного кофе, состав его напрямую влияет на реакцию вашего организма. Вот почему так важно знать, из чего же состоят кофейные зерна, что с этими веществами происходит во время обжаривания. Сразу предупредим, что химический состав кофе очень сложен и запутан. По самым скромным подсчетам ученых, в кофе содержится около 1200 веществ. Мы подробно рассмотрим состав кофейного зерна, его пищевую ценность, а также его влияние на организм человека.

Кофе: химический состав

Состав кофеПосле того, как вы выпиваете чашку кофе, состав химический этого продукта влияет непосредственно на ваши ощущения. Любопытно, что ученые подсчитали в составе кофе около 1200 различных компонентов. Влияние многих из них на наш организм практически не изучено. Большую часть составляют ароматические вещества. Именно благодаря этим летучим соединениям кофе так завораживает нас своим потрясающим ароматом. Они также влияют непосредственно на вкус, который приобретает напиток. Так как вкус кофе зависит именно от летучих соединений, столь важно хранить кофейные зерна и молотый кофе в плотно закрытой герметичной посуде или специальных пакетах. Главный враг кофе – кислород. Под его воздействием компоненты кофе быстро окисляются, а также улетучиваются.

Состав кофе отличается сложностью. Он полностью до сих пор не изучен. Но его основные компоненты хорошо известны. Самый главный среди них – кофеин. Концентрация остальных веществ будет напрямую зависеть от сорта кофе и той почвы, на которой он вырос. Кстати, многие вещества появляются во время обжаривания зерен. Около 80% из них отвечают за вкус конечного напитка. Кофе состоит из:

  • алкалоидов;
  • фенольных соединений;
  • белков;
  • сахара и полисахаридов;
  • органических кислот;
  • липидов;
  • минералов;
  • аминокислот и т.д.

Белков в разных сортах кофе содержится примерно одинаковое количество – 9-10%.

Углеводы составляют около 50-60% от всей массы кофе. В них входят целлюлоза, сахароза, пектин и полисахариды. Среди них лучше всего в воде растворяется полисахарид с непростым названием арабиногалактан. Его доля составляет 2-5% от общей массы кофейных зерен. Раньше считалось, что в сыром кофе нет моносахаридов, в частности глюкозы и фруктозы. Но сейчас уже есть результаты исследований, в ходе которых в Арабике была обнаружена сахароза. А вот в бразильском кофе также найдена фруктоза и глюкоза. Но при обжарке зерен комплекс углеводов существенно изменяется. Например, практически исчезает сахароза. А вот моносахариды, хоть и уменьшаются в количестве на начальных этапах обжарки, в конце ее восстанавливаются. Часть из них расходуется при карамелизации кофейных зерен во время обжарки.

Кофеин

Именно кофеин являются главным действующим веществом в кофе. Благодаря его воздействию наш организм заряжается бодростью, повышается тонус сосудов, улучшается работа головного мозга, ЖКТ и других систем. Неспроста кофеин был зачислен в список лекарственных веществ. Он давно используется в некоторых лекарственных средствах. Самое известное из низ – Цитрамон.

Кофеин – самый важный среди алкалоидов, которые содержатся в кофейных зернах. У него нет цвета и запаха. В водном растворе он имеет привкус горечи. В разных сортах кофе содержится разное количество кофеина. От его концентрации напрямую зависит качественная характеристика сырья. Чем его больше, тем зерна кофе дороже ценятся.

Почему же кофеин так влияет на наш организм? Это алкалоид, который способен стимулировать работу центральной нервной системы. Именно эта его способность обеспечивает столь бурную реакцию человеческого организма на напитки с высоким содержанием кофеина. Любопытно, что получили кофеин впервые именно из зерен кофе. Потому это вещество и было названо кофеин. Именно этот мощный алкалоид обеспечивает тонизирующее воздействие кофе. Впрочем, этот напиток не только тонизирует, но и повышает работоспособность, физическую и умственную. Чтобы обеспечить подобное тонизирующее воздействие, производители кофе строго следят за уровнем кофеина в зернах, которые они используют. Норма – не меньше, чем 0,7 %. Именно такое содержание алкалоида обеспечивает устойчивое тонизирующее воздействие кофе.

От чего же зависит конечный уровень содержания кофеина в кофейных зернах? В первую очередь, играет роль степень вызревания зерен. Чем они лучше вызрели, тем больше кофеина в них накопилось. Также немаловажную роль играет обжарка зерен. Чем сильнее они обжарены, тем большая концентрация кофеина. Если поддерживается рекомендуемая концентрация, то в чайной ложке перемолотого кофе содержится около 0,1 – 0,2 гр. кофеина в чистом виде. Этого количества будет вполне достаточно для того, чтобы получить выраженный тонизирующий эффект. А вот повышать эту дозу врачи не рекомендуют. В противном случае можно получить негативный ответ организма на передозировку кофеина. Максимальная доза, которую можно себе позволить – это концентрация 0,3 гр. кофеина в один прием. После этого стоит в течение 3-4 часов полностью воздерживаться от употребления кофе.

Что же будет в том случае, если человек превышает дозу кофеина? Регулярное превышение рекомендуемой врачами дозы кофеина может привести к таким негативным последствиям:

  1. усилится работа сердца;
  2. повысится возбудимость;
  3. может нарушаться сон и т.д.

Тригонеллин

В составе кофе содержится сразу несколько алкалоидов. Один из них — тригонеллин. Больше всего его содержится в арабике. А вот в сортах робуста и либерика – его немного меньше. Без термической обработки у этого алкалоида полностью отсутствуют вкус и запах. Он прекрасно растворяется в воде, но нестабилен под воздействием высокой температуры. При обжаривании зерен он трансформируется уже в другое вещество – пиридин. Оно обладает выраженным специфическим ароматом. Тригонеллин способен тесно взаимодействовать с никотиновой кислотой. Это витамин В3. При нагревании молекула никотиновой кислоты, входящая в состав тригонеллина, высвобождается. Именно поэтому в кофе наблюдается постоянно высокий уровень витамина В3. Он, кстати, очень нужен нашему организму. Именно благодаря никотиновой кислоте, у нас происходит активный обмен веществ. Также он помогает правильно работать нашей нервной системе. Если в организме наблюдается дефицит витамина В3, сразу страдает нервная система и ухудшается обмен веществ. Это грозит также развитием такого грозного заболевания, как пеллагра.

В зернах кофе содержится не только витамин В3. Тут есть и другие витамины этой группы. Каждый из них крайне важен для того, чтобы наш организм правильно функционировал. Любопытно, что после того, как происходит тепловая обработка зерен, в них тут же образуется целый спектр витаминов группы В. Также в этом ароматном напитке обнаружена достаточно высокая концентрация витаминов A, D, E. У каждого из них своя важная функция:

  • Витамин А обеспечивает рост и развитие организма.
  • D помогает лучше усвоиться фосфору и кальцию в нашем кишечнике.
  • Витамин Е является естественным стимулятором нашей иммунной системы, помогает обновляться нашим клеткам. Это витамин молодости.

Очень важно, что в кофе содержится много незаменимых органических соединений. Это кислоты и важнейшие белки. Для наших клеток они являются источником энергии и непрерывного питания. Без них невозможно обновление наших тканей и органов, а также функционирование организма в целом. Кстати, кофе стал тем уникальным растительным продуктом, в котором есть важнейшие аминокислоты. Их в основном наш организм получает из рыбы или мяса. Наш организм не в состоянии синтезировать эти аминокислоты самостоятельно, потому столь важно, чтобы он регулярно получал их извне. Без аминокислот просто невозможен будет процесс восстановления клеток. А ведь для наших органов и тканей это крайне важно. Если организм не будет регулярно производить новые клетки, организм просто начнет стареть. Без этого также не смогут нормально функционировать внутренние органы, не будет работать иммунная защита.

Таннин

В сырых зернах содержится достаточно много таннина – 4-7%. А вот после обжарки его концентрация снижается. В готовых зернах его остается лишь около 1% и менее. Таннин очень сильно подвергается окислению. Уже под воздействием 80-ти градусов начинается его преобразование. Кстати, именно из-за окисления таннина зерна кофе в процессе их обжаривания приобретают приятный коричневый оттенок. Его образуют темные пигменты, получившиеся после окисления таннина. Ученые не считают. Что разрушение танина негативно влияет на характеристики кофе. Наоборот, именно это процесс приводит к тому, что кофе приобретает характерный вкус и оттенок. Но если зерна нагреть слишком сильно, произойдет полное разложение таннина. Именно поэтому некоторые зерна кофе дают потом невыраженный пустой вкус. Это значит, что зерна были обжарены неправильно, и таннин полностью разрушился.

Кислоты хлорогеновые

Основная часть фенольных соединений в кофе состоит именно из хлорогеновых кислот. Это эфиры двух кислот – хинной и коричной. Также ученые обнаружили в кофейных зернах эфиры феруловой и кофейной кислот. В хлорогеновых кислотах насчитывается примерно десяток разных соединений. Если сырой кофе содержит 7-10% хлорогеновых кислот, то обжаренный – в 2,5 раза меньше. Это объясняется тем, что кислоты разрушаются при термической обработке зерен. При этом в кофе увеличивается доля хинной кислоты и кофейной. Также было установлено, что хлорагеновые кислоты напрямую влияют на оттенок обжаренного кофе.

Как выглядит молекула кофеина

Давайте подробней рассмотрим, какую структуру имеет молекула кофеина. Это поможет понять, как она работает. Ученые выяснили, что сырые зерна кофе содержат в своем составе половину углеводов. Они являются своего рода топливом для нашего организма. Они дают энергию каждой нашей клеточке. В основном эти углеводы представляют простые сахара (фруктоза, сахароза) и полисахариды (клетчатка, целлюлоза, пектин). Эти вещества являются просто незаменимыми для нашего головного мозга. Они принимают непосредственное участие в его питании. Сахара и полисахариды питают нервные клетки. Это обеспечивает нормальную работу головного мозга и нервной системы.

Есть в кофе и минеральные вещества:

  • магний;
  • калий;
  • кальций.

Это важнейшие минералы неорганического происхождения. Они содержатся в костях, мышцах. Без них невозможна правильная работа сосудов, а также мозга. Эти минералы обеспечивают нормальное функционирование сердечной мышцы. Как выяснили ученые, сырые зерна кофе содержат около 850 всевозможных эфирных соединений. А вот в обжаренном продукте их количество снижается почти в два с половиной раза и составляет 350 единиц. Именно они обеспечивают потрясающий аромат кофе. Не удивительно, что этот напиток давно признан самым душистым.

Какую пищевую ценность имеет кофе

Как и любой продукт, кофе имеет свою пищевую ценность. Она, как известно, измеряется в калориях. Сразу оговоримся, что натуральный черный кофе без сахара и других добавок имеет минимальное количество калорий. Это объясняется тем, что те вещества, которые в нем содержатся, очень легко усваиваются. Организм легко их всасывает и быстро переваривает. Этот процесс также стимулирует кофеин, который содержится в зернах кофе в большом количестве. Так что всем. Кто не хочет набрать лишние килограммы, можно рекомендовать регулярно выпивать чашечку натурального свежего кофе. Но во избежание осложнений, в день нужно выпивать не более двух чашек этого некрепкого напитка. Чтобы организм не был перегружен калориями, лучше не добавлять в кофе сахар, сливки или молоко. Идеальный вариант – черный кофе без сахара. Если же вы сладкоежка, и не любите ощущать во рту горчинку от кофе, то кладите в него чуть сахара. Одной чайной ложки будет вполне достаточно.

Насколько кофе полезен

Если вы регулярно пьете этот бодрящий напиток, вам должно быть интересно, насколько же он полезен для нашего организма. Немаловажную роль также играет сорт кофе и способ приготовления. Этот продукт богат белками, жирами, в нем есть витамины А, В, Е, D, а также такими важнейшими минеральными веществами, как фосфор, калий, кальций. Все эти вещества и обеспечивают то влияние, которое кофе оказывает на организм. Оно может быть как положительным, таки отрицательным. Такое противоречивое влияние связано с тем, что в состав кофе входит просто огромное количество компонентов. Каждый из них влияет на наш организм по-своему. К тому же, у человека может наблюдаться индивидуальная восприимчивость к ним. Также важно, сколько напитка человек выпивает в сутки, какой концентрации.

Врачи подсчитали безопасную дозу кофе для человека – пара чашек в сутки. При этом нельзя заваривать слишком крепкий напиток. Старайтесь варить кофе средней концентрации, и не пейте его чаще, чем два раза в день. Также не стоит пить кофе, позже, чем за 4 часа до сна.

Давайте рассмотрим более подробно, как конкретно кофе влияет на наш организм. Вот основные характеристики его влияния на организм человека:

  1. Если регулярно выпивать достаточно крепкий кофе, то можно вызвать кофейную зависимость. Для этого в день нужно выпивать такое количество кофе, в котором содержится около 1000 мг кофеина. Именно он и вызывает феномен привыкания. Такая зависимость очень похожа на алкогольную или никотиновую. Привыкание к кофе состоит в том, что со временем на человека, который пьет этот напиток в достаточно большом количестве, его вещества начинают оказывать все менее выраженное воздействие. Если поначалу кофе хорошо бодрит и стимулирует работоспособность, то по мере привыкания такое влияние становится не таким выраженным. Чтобы получить первоначальный эффект, человек вынужден выпивать все большее количество кофе. С этого и начинается привыкание к нему.
  2. Мочегонный эффект. Ученые давно подметили. Что кофе оказывает выраженный мочегонный эффект. Правда, он длится недолго. При этом из организма выводится лишняя жидкость. Именно поэтому кофе рекомендуют пить при отеках. Но есть пить его слишком много, вы рискуете получить обезвоживание организма. А это уже чревато нарушением работы внутренних органов. Чтобы не допустить плачевных последствий, диетологи рекомендуют не злоупотреблять кофе. После того, как вы насладились чашечкой кофе, выпейте стакан чистой воды, и обезвоживание вам не грозит. Если же вы все-таки довели до того. Что начали появляться первые признаки обезвоживания, просто начинайте больше пить. Для этого лучше всего подойдет чистая некипяченая вода, лучше бутилированная. Также можно дополнить ее стаканчиком минеральной воды. Она восполнит дефицит минералов.
  3. Кофе может немного повышать давление. Этот эффект связан с тем, что этот бодрящий напиток стимулирует сосуды. Они приходят в тонус, а давление несколько повышается. Именно поэтому не рекомендуется пить кофе тем, кто страдает от гипертонии. Этот напиток может повысить давление сразу на 15 мм ртутного столба. Причем, этот показатель касается тех любителей кофе, которые не страдают от различных заболеваний сосудов и сердца. А вот у последних показатели давления могут подскочить значительно выше, чем на 15 мм. А вот у некоторых после кофе может, наоборот, понижаться давление. Такая реакция организма связана с тем, что кофе обладает мочегонным действием. Также это может быть связано с индивидуальными особенностями организма. Но в основном, кофе весьма полезен для тех, кто склонен к пониженному давлению. У гипотоников после чашки ароматного напитка давление может стабилизироваться, повышается работоспособность, уходит головная боль.
  4. Кофе может оказывать влияние на работу сердца. Правда, это влияние непрямое. А вот косвенно этот напиток влияет на работу сердца следующим образом. После того. Как кофеин попадает в организм, происходит стимуляция работы нервной системы. После возбуждения ЦНС повышаются показатели артериального давления. А вот уже само повышенное давление начинает стимулировать работу сердца. Оно ускоряет свой ритм, нагрузка на него возрастает. Степень увеличения нагрузки будет зависеть от дозы кофеина, общего состояния организма, а также индивидуальной восприимчивости компонентов кофе.
  5. Если регулярно пить нефильтрованный кофе, можно вызвать повышение в крови уровня холестерина. Это крайне нежелательно, так как повышенный уровень холестерина приводит к закупорке сосудов и их патологиям. Это чревато проблемами с давлением. Со временем даже может развиваться инсульт или инфаркт.
  6. Кофе способен повышать уровень внимания, стимулирует память. Такой эффект связан с его влиянием на ЦНС. После стимуляции нервной системы, у человека улучшается деятельность мозга. Это значит, что кофе действительно способен повышать работоспособность. Но это явление временное. Выраженный эффект длится недолго – от получаса и до двух часов после того, как кофе был выпит. Любопытно, что этот напиток способен также повышать настроение. Его даже рекомендуют пить на начальных стадиях развития депрессии. Влияние напитка на организм будет также зависеть от индивидуальных особенностей человека, состояния его здоровья.
  7. Может усиливаться действие некоторых лекарственных препаратов. Речь идет, прежде всего, о влиянии болеутоляющих средств. Кофеин усиливает действие анальгина, ацетилсалициловой кислоты.
  8. Любопытно, что, по мнению ученых, кофеин снижает риск развития болезни Альцгеймера и Паркинсона. Это связано с тем, что он напрямую воздействует на нейроны нашего головного мозга, а также на время сужает сосуды. При этом головной мозг и сосуды получают своеобразный тренинг.
  9. Если регулярно пить натуральный кофе, вы начнете меньше страдать от запоров.
  10. Снижается риск развития патологий печени, в частности цирроза.
  11. У женщин снижается вероятность развития рака молочной железы.
  12. У людей в возрасте кофе может понижать плотность костей. Это связано сего мочегонным эффектом. Так как в пожилом возрасте кальций усваивается хуже, а при мочегонном эффекте он вымывается быстрее. Это может привести к ломкости костей. Из-за этого возрастает риск появления трещин и переломов.
  13. Может развиваться мочекаменная болезнь. Это касается, прежде всего, тех любителей кофе, которые выпивают в день более двух чашек.
  14. При беременности и лактации пить кофе не рекомендуется. Он может вызвать повышение давления и негативно повлиять на плод. Также может развиваться анемия плаценты и даже выкидыш. Кофе может спровоцировать низкий набор массы новорожденным.

Итак, мы постарались максимально доступно рассказать вам о составе кофейных зерен. Теперь вам известные основные его компоненты и их влияние на человеческий организм.

coffeemania.su

Химический состав кофе

Кофейное зерно – удивительное творение природы. В процессе эволюции в нем сконцентрировался богатейший конгломерат всевозможных веществ. Ученые предполагают, что их в каждом зернышке более 2-х тысяч, но идентифицировать им удалось пока не более половины, а досконально изучить химическую структуру – еще меньше. Почему? А потому, что многие вещества являются сложными органическими соединениями, которые к тому же постоянно видоизменяются под воздействием различных факторов (интенсивность солнечных лучей, осадки, особенности климата, почвы и др.). А ведь еще каждый сорт норовит иметь свой неповторимый состав…

Кардинальные изменения внутри зерна происходят при его обработке – чистке, обжарке, помоле и т.д. Разная обработка (сухая или влажная чистка, слабое или сильное обжаривание, грубый или тонкий помол) и даже конкретный способ приготовления напитка предопределяют различный химический состав кофе. Но в любом случае он чрезвычайно сложен и часто бывает не до конца понятен даже ученым-химикам. Поэтому при разговоре о химическом составе кофейного зерна и напитка из него приходится ограничиваться перечислением основных его составляющих.

Белки. В необработанных зернах 3-х основных видов кофе – арабике, робусте и либерике содержание белковых веществ практически одинаковое. При обжарке происходит занятный процесс: белки сохраняют тот же состав аминокислот, а вот количество большинства из них заметно сокращается. Если говорить об общем содержании белков, то оно уменьшается на 15-20%. При этом ученые отмечают, что после обжарки, а значит, и в готовом кофе, присутствуют, скорее, и не белки вовсе. Правильнее говорить о белковоподобных веществах, которые представляют собой продукты взаимодействия собственно белков (либо их фрагментов) с фенольными соединениями и углеводами.

Углеводы. Их доля в сырых (необработанных) кофейных зернах колеблется от 50 до 60% от общей массы. Это сахароза, галактоза, фруктоза, пектины, целлюлоза и полисахариды (лигнин, манноза, глюкоза, клетчатка и др.). При обжаривании зерен состав углеводной группы резко меняется. Так, сахароза – основной компонент этого комплекса исчезает почти целиком. Происходит карамелизация, в результате которой зерна темнеют. Таким образом, сахара однозначно участвуют в процессе пигментации.

Алкалоиды. Помимо кофеина, кофе богат теофиллином, теобромином, тригонеллином и другими алкалоидами. Конечно, наибольший интерес для потребителей представляет кофеин, ведь это тот самый компонент, который и придает напитку бодрящие свойства. Разные сорта кофе содержат разное количество кофеина. Так, в робусте его почти вдвое больше, чем в арабике. Впрочем, специалисты утверждают, что процент присутствия кофеина в кофе-бобах совершенно не сказывается на вкусе и горечи напитка. При обжарке кофеина становится меньше, но с учетом потери влаги доля сухих веществ, а значит, и кофеина увеличивается, т.е. можно считать содержание кофеина почти одинаковым в сырых и обжаренных зернах.

Минералы. В необработанных зернах их содержится от 3-х до 4,5% от общего объема. При обжарке их концентрация увеличивается до 7-8%. В общем списке лидирует калий (почти половина), следующие ведущие места закрепились за кальцием, магнием, железом, натрием, марганцем, цинком, рубидием и др. Большее или меньшее содержание тех или иных минералов зависит от места произрастания кофе, состава почвы, сорта, климата, особенностей обработки и т.д.

Витамины. В кофе обнаружены витамины E и PP (токоферол и никотиновая кислота). Широко представлены также витамины группы B, которые сохраняются в зернах даже после обжарки.

Фенольные соединения. Это хлорогеновая, лимонная, кофейная кислоты, танины и др. В последнее время много говорят именно о хлорогеновой кислоте, которая обладает свойством сжигать жиры, т.е. весьма уместна при похудении. В сорте робуста ее концентрация вдвое больше, чем в сорте арабика. При обжаривании содержание этой кислоты снижается на 65-70%, вот почему людям, желающим привести свой вес в норму, рекомендуется готовить кофе из зеленых зерен.

Невозможно в короткой статье перечислить даже основные вещества, входящие в химический состав кофе. Ведь помимо перечисленных выше, здесь присутствуют еще эфирные масла, липиды, всевозможные ферменты… Кофе во многом остается загадкой. Неслучайно ученые подчеркивают, что до сих пор не придуман искусственный кофе, как уже давно придуманы синтетические аналоги многих продуктов питания…

Поделиться с друзьями:

coffeefant.ru

КОФЕИН ФОРМУЛА СТРУКТУРНАЯ — Кофеин (лекарственное средство) - это

При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов и действие кофеина постепенно уменьшается. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л.

Это связано с тем, что кофеин блокирует ферментфосфодиэстеразу, разрушающий цАМФ, что приводит к его накоплению в клетках. 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.

Поэтому дозирование кофеина должно производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры.

Применение вещества Кофеин

Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбцииэлектролитов в почечных канальцах. Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка. Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания.

Побочные действия вещества Кофеин

В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в разы. Так, например, чёрный декофеинизированный чай обычно содержит от 8 до 42 мг кофеина на 1 л напитка. В США декофеинизирование означает, что продукт состоит из кофеина на 2,5 % или менее.

Кофеин и его водорастворимые соли хорошо всасываются в кишечнике (в т.ч. толстом). Внезапное прекращение введения кофеина может приводить к усилению торможения ЦНС с явлениями утомления, сонливости и депрессии. Белый порошок слабогорького вкуса, без запаха, состоящий из кофеина и бензоата натрия, содержит 38—40 % кофеина.

Кофеин химики относят к группе алкалоидов. В природе нет ничего лишнего и ни нужного. Высокая температура обжаривания не влияет на содержание кофеина. Кофе содержит более тридцати различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ — танинов. Кофеин содержится в продуктах растительного происхождения, таких как плоды кофейного дерева, чайных листьях, какао-бобах и некоторых других.

В щелочной среде (при pH>9), превращается в кофеидин C7h22N4O. В малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. В больших дозах вызывает истощение, а в дозах 150—200 мг на килограмм массы тела (80—100 чашек кофе за ограниченный промежуток времени) — смерть. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются.

Продукты «без кофеина» всё равно его содержат, но в уменьшенном количестве. Наибольшее распространение из полусинтетических методов получил метод, разработанный О. Ю. Магидсоном и Е. С. Головчинской, в котором исходным продуктом служит мочевая кислота.

Полученный 8-метилксантин метилируют, при этом в зависимости от условий проведения реакции могут быть получены 1,3,7,8-тетраметилксантин или 3,7,8-триметилксантин. С этой целью полученные три и -тетраметилпроизводные ксантина подвергают хлорированию. Существует также синтез из циануксусной кислоты и диалкилмочевины, разработанный Морицом Траубе.

Около 10% выделяется почками в неизмененном виде. В организме доношенных новорожденных и грудных детей (1,5–2 мес) элиминируется медленнее (T1/2 — от 80 до 26,3 ч, соответственно). В малых дозах преобладает стимулирующий эффект, в больших — угнетающий. Лекарственный справочник содержит цены на лекарства и товары фармацевтического рынка в Москве и других городах России. В кофейных зернах обнаружены также эфиры хинной кислоты с кофейной и феруловой кислотами.

В составе сырого кофе содержится примерно 7-10% хлорогеновых кислот. В кофе вида Канифора (Робуста) концентрация их больше (9-11%), чем в кофе вида Арабика (5,5-8%). Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, — тригонеллин. Многочисленные попытки создать искусственным путем вещество с ароматом кофе пока к существенному успеху не привели. В плодах и листьях других растений содержание ее ничтожно.

Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе. Химическое название кофеина — 1,3,7-триметил-ксантин. Действие кофеина на организм проверялось в многочисленных опытах медиков и физиологов. В конце XIX в. расшифровали структурную формулу кофеина, а в 1897г. он был синтезирован немецким химиком Г. Фишером. Наличию кофеина кофе обязан своим возбуждающим, бодрящим действием.

gogalonas.ru

Химический состав кофе — О кофе

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Pinterest

С точки зрения химика кофейное дерево является настоящей лабораторией, созданной самой природой. Кофейные зерна содержат множество органических веществ, которые преобразуются в ходе приготовления напитка. Научные лаборатории мира исследуют химический состав кофейных зерен, трансформацию веществ на каждой стадии приготовления кофейного напитка с целью найти методы и технологии, которые бы обеспечили высочайшее качество кофе.

То, что мы называем кофейным напитком, образуется в результате соединения более 200 компонентов. Каждый сорт кофе имеет свою уникальную комбинацию веществ. Аромат и вкус кофе зависит от способа обжаривания и технологии приготовления, во время которых преобразуются органические вещества.

Почти четверть веса влажного зерна кофе составляет кофеин, минеральные соли, хлорогеновая кислота, тригонелин и белок. Оставшиеся две третьи части занимает клетчатка зерен, вода и кофейное масло.

Рассмотрим значение некоторых органических соединений, входящих в состав кофе, по отдельности. Именно наличию кофеина, который относится к группе алкалоидов, кофе обязан своими бодрящими, возбуждающими свойствами. Еще в 20-ые годы 19 века из кофейного экстракта сумели выделить кофеин в чистом виде. Он выглядит как бесцветный кристаллик, имеет горьковатый вкус. В конце 19 века химик из Германии Г. Фишер впервые получил синтетический кофеин.

Известно, что кофеин возбуждающе действует на ЦНС и прежде всего кору головного мозга. В результате такой реакции усиливается дыхание, кровообращение, повышается жизнедеятельность всех тканей организма, улучшается общий обмен. Фармацевтическая промышленность производит множество лекарственных препаратов, в которых одним из компонентов является кофеин.

Содержание в зернах кофе кофеина зависит от сорта. Больше всего его в гвинейской робусте (около 2%) и в бразильском Сантосе (1,5%). Чайные листья и орехи кола тоже содержат кофеин. Мало того, при одном и том же весе кофеина в чае содержится больше в два раза, чем в кофе. И, тем не менее, в чашке заваренного чая его меньше в два раза, чем в такой же чашке кофе. Дело в том, что для приготовления чая берется совсем маленькая по весу часть чайных листьев по сравнению с кофе. Таким образом, получается, что кофеина в чашке самого крепкого чая 100 мг, а в чашке кофе — до 200 мг.

Тригонелин — алкалоид, который не имеет возбуждающих свойств, зато играет основную роль в формировании характерного аромата и вкуса жаренного кофе.

В процессе обжаривания в кофейных зернах уменьшается количество воды с 11% всего до 3%. Сахар проходит стадию карамелизации: содержащаяся в зернах сахароза под воздействием тепла превращается в карамелен, которому кофейный напиток обязан коричневым цветом. Нерастворимые полисахариды частично расщепляются на растворимые углеводы. Характерный кофейный аромат связан с таким сложным веществом, как кафеоль, образующимся во время обжаривания. Состоит кафеоль из более 70 ароматических веществ, которые в большинстве своем летучие и быстро окисляются, соприкасаясь с молекулами кислорода.

Высокая температура обжаривания зерен никак не влияет на кофеин. Наоборот, его процентное соотношение даже увеличивается ( в связи с общим уменьшением веса кофейного зерна). А вот тригонелин от воздействия температуры разрушается, в результате расщепления выделяется много кислоты никотиновой, которая является одним из витаминов группы В.

Кроме никотиновой кислоты, в состав кофе входят еще почти тридцать органических кислот, таких как яблочная, уксусная, кофейная, лимонная и другие. Хлорогеновая кислота, к примеру, в столь большом количестве (от 4% и до 8% в некоторых сортах) встречается только в зернах кофе. При обжаривании она растворяется, образуя другие органические соединения, которые и придают напитку специфический, слегка терпкий вкус. Наличие в напитке разнообразных кислот хорошо влияет на функционирование желудка, улучшает пищеварение.

Наличие танинов также является характерным для кофе. Горьковатый вкус напитку придают именно они. Смягчить горечь могут сливки или молоко, добавленные в кофе: они связывают танины, взаимодействуя с ними. Следует отметить, что при приготовлении кофе почти полностью в напиток переходят и кофеин, и хлорогеновая кислота.

Пищевая ценность кофе на 100 грамм:— Белки: 13.9 грамм— Жиры: 14.4 грамм— Углеводы: 29.5 грамм— Энергетическая ценность: 331 Ккал

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Pinterest

aboutcoffee.info


Смотрите также