Химический состав кофе. Кофе (кофейные зерна) Входит в состав кофе

В состав сырых кофейных зерен в первую очередь входят кофеин, тригонеллин, хлорогеновая кислота, белок и минеральные соли. Этот комплект веществ составляет четверть массы сырого зерна. Остальное приходится на клетчатку, кофейное масло и воду.

Кофеин представитель группы алкалоидов. Именно кофеину кофе обязан своим бодрящим действием. В чистом виде из кофейного зерна это кофеин был выделен в 20-х годах прошлого века. Кофеин имеет вид бесцветных кристалликов с горьковатым вкусом.

Тригонеллин это также алкалоид, содержащийся в кофейных зернах. В отличие от кофеина он не обладает возбуждающим действием на организм человека, однако именно от него зависит вкус и запах обжаренных кофейных зерен.

Хлорогеновая кислота – один из ценнейших компонентов состава кофейного зерна.

Натуральное необжаренное зерно – единственный природный продукт с высоким содержанием хлорогеновой кислоты. Стимулируя работу пищеварительной системы человека хлорогеновая кислота, входящая в состав зерен зеленого кофе помогает организму расщеплять жиры, именно поэтому диетологи всего мира рекомендуют зерна зеленого кофе для похудения. При обжаривании кофейных зерен содержание хлорогеновой кислоты уменьшается в 2-3 раза, а кофе приобретает характерный, немного вяжущий привкус.

Следует добавить, что зерна кофе содержат более 30 различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Помимо этого, в зёрнах кофе содержатся полезные для здоровья жирные кислоты:

• линолевая - 52,2-54,3 %;
• пальмитиновая - 26,6-27,8 %;
• олеиновая - 6,7-8,2 %;
• стеариновая - 5,6-6,3 %;
• арахидоновая - 2,6-2,8 %;
• линоленовая - 2,2-2,6 %;
• бегеновая - 0,5-0,6 %.

Несмотря на такое обилие полезных веществ, натуральный зерновой кофе не является калорийным продуктом, хотя в его составе присутствуют — белки – 0,2 г., жиры – 0,6 г. и углеводы – 0,1 г. из натурального зерна не более 1-2 Ккал. Никотиновая кислота и витамин РР содержащиеся в зернах кофе – активные биологические компоненты. Именно поэтому кофе считается низкокалорийным и не способным принести вред фигуре человека.

Однако не забывайте, суточная порция кофе из натуральных зерен не должна превышать 0,3г по кофеину, что соответствует двум чайным ложкам молотых зерен кофе на стакан воды, а прием 4 чашек зернового кофе в день, это 1 г кофеина, у человека развивается постоянная потребность в кофе, сравнимая с алкогольной зависимостью.

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

После 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.

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.

Кофе имеет сложный химический состав: он содержит приблизительно две тысячи химических веществ, которые в совокупности определяют его отличительный аромат и вкус. Причем изучено менее половины этих веществ. Наиболее сложный аспект - их воздействие на организм человека - еще ждет своих исследователей.

Сырое кофейное зерно содержит жиры, белки, воду, минеральные соли, различные водорастворимые и нерастворимые вещества.

Прием напитка кофе, содержащего кофеин, является своего рода приемом очень малой дозы лекарства, и может, таким образом, рассматриваться как профилактическое мероприятие, стимулирующее и поддерживающее функциональную деятельность некоторых жизненно важных органов человека. В кофе различных сортов содержится разное количество кофеина - в среднем от 1 до 2 процентов.

Кофеин (C8H10N4O2). Это вещество без цвета и запаха, в одном растворе дает горький привкус. Кофеин кристаллизуется из водных растворов в виде кристаллогидрата, имеющего форму хрупких шелковистых игл. Безводный кофеин плавится при 236,5ºC, при осторожном нагревании может возгоняться. Он легко растворяется хлороформе, метиленхлориде, ди- и трихлорэтилене. Водные растворы кофеина имеют нейтральную реакцию, с кислотами он образует соли. Кофеин в сыром кофе находится в свободном и связанном с хлорогеновокислым калием состояниях.

Различные виды кофе характеризуются следующим содержанием кофеина (% в пересчете на сухое вещество):

Аравийский - 0,6-1,2

Робуста - 1,8-3

Либерийский - 1,2-1,5.

Количество кофеина в зернах в значительной степени изменяется и в зависимости от сорта кофе. Содержание Кофеина в зернах играет очень важную роль при оценке качества сырья и установлении технических требований на него.

Другим алкалоидом, содержащимся в кофе, является тригонеллин . Тригонеллин (C7H7O2N), или метилбетаинникотиновая кислота, в растениях образуется путем метиллирования никотиновой кислоты. Этот алкалоид в относительно большом количестве содержится в сортах кофе вида Арабика (1-1,2%). В сортах вида Каниформа (Робуста) его несколько меньше (0,6-0,74%), а в сортах вида Либерика - всего 0,2-0,3%. Тригонеллин хорошо растворяется в воде, но термически нестабилен. При обработке кофеных зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР), поэтому его считают основным предшественником образования никотиновой кислоты в кофеных зернах. Этот алкалоид не обладает возбуждающими свойствами, но он имеет важное значение в образовании аромата и вкуса жареного кофе.

Также в кофе содержатся такие алколоиды, как:

- теобромин;

Теобромин является диметилксантином (C7H8O2N4), так как при окислении образует монометилаллоксан и монометилмочевину. Это бесцветный мелкокристаллический порошок, труднорастворимый в воде. Теобромин плавится при 351ºC, способен возгоняться, легко растворяется в едких щелочах, давая, например, натриевую соль. Содержание теобромина в сырых зернах кофе незначительное - 1,5-2,5 мг%.

Теофиллин;

Теофиллин (C7H8O2N4), образует бесцветные шелковистые иголочки, содержащие одну молекулу кристаллизационной воды. Теофиллин труднорастворим в холодной воде, плавится при 269-272ºC. Общее количество его в зернах дикорастущих кофейных растений 1-4 мг%. Из групп растительных веществ вторичного происхождения в зернах дикорастущих кофейных растений обнаружен и выделен в кристаллическом виде глюкозид маскарозид (C12H36O11). Установлено, что он является пентациклическим дитерпеновым глюкозидом, сходным по некоторым свойствам с кафамарином, выделенным из зерен культурных растений кофе C. Buxifolia. Кафамарин в кофеных зернах C. Vianneyi обнаружен не был. Из сырых зерен выделены и идентифицированы методом тонкослойной хроматографии полиамины (путресцин, спермин, спермидин), образующие при дезаминировании или окислении различные гетероциклические алкалоиды.

Кроме того, в кофе содержится восемь витаминов из группы В, имеющие большое значение для человека. Они регулируют течение многих биохимических процессов в организме и этим предупреждают возникновение ряда тяжелых заболеваний.

Большую ценность представляют органические кислоты, являющиеся составной частью кофейных зерен. Они вызывают усиленную желудочную секрецию и этим способствуют хорошему перевариванию и быстрой эвакуации пищи из желудка. По современным данным, в кофе содержится более 30 органических кислот: такие широко распространенные, как яблочная, лимонная, уксусная, и такие редко встречающиеся, как кофейная, хлорогеновая, хинная и другие. Большинство органических кислот в зеленом кофе находятся в виде солей, металлов и только около 1/3 - в свободном виде.

Наиболее важной и преобладающей органической кислотой является хлорогеновая кислота. Она, по-видимому, придает напитку вяжущий вкус и чувство полноты. Содержание ее в кофе различных сортов колеблется от 4 до 8%.

Еще большим разнообразием веществ отличается жареный кофе. В процессе обжарки происходят сложные физико-химические изменения, приводящие к новым физическим свойствам, к частичному разложению и образованию новых веществ, обусловливающих цвет, вкус и аромат жареных кофейных зерен.

При обжарке кофейное зерно увеличивается в объеме в 1,5 раза и теряет до 18% веса. Потеря происходит за счет испарения влаги и частичного разложения органических веществ: белков, жиров, сахаров, клетчатки, органических кислот и других соединений. Кофеин в процессе обжарки изменяется незначительно. Но так как при обжарке вес кофе уменьшается, то процентное содержание кофеина в жареном кофе даже несколько увеличивается.

Химические изменения в кофе при обжарке очень сложны и недостаточно изучены. О сложности изменений в химическом составе кофе можно судить хотя бы по тому, что в состав кафеоля (вещества, обусловливающего запах жареного кофе) входит более 70 различных ароматических веществ.

Эти вещества легко летучи и быстро окисляются кислородом воздуха. Вследствие этого рекомендуется или обжаривать кофе непосредственно перед употреблением, или хранить обжаренный кофе непродолжительное время в герметически закрывающихся стеклянных или жестяных банках.

Изменения основных компонентов кофейных зерен в процессе обжаривания

Итак, химический состав кофе свидетельствует о том, что кофе не только вкусовой продукт, но благодаря содержанию жира, сахара и белковых веществ он обладает и хорошими пищевыми достоинствами. Важное место в химическом составе кофе имеет алкалоид кофеин, который оказывает возбуждающее и стимулирующее действие на организм человека. Умеренное употребление в пищу кофе способствует поддержанию бодрого состояния организма, повышает его работоспособность, улучшает общий обмен веществ.

Неповторимые вкусовые качества и способность мобилизовать организм в короткие сроки наделили кофе всемирной славой. Уникальный растительный продукт насыщен соединениями различной природы. Химический состав кофе определяет свойства бодрящего напитка, которые отличаются многогранностью и делают его предметом научных дискуссий. Вкус и аромат, польза и вред обусловлены эффектами содержащихся в зернах веществ и продуктов их внутренних реакций.

Что содержат кофейные зерна

Химический состав зернового кофе включает более 1000 соединений органического и неорганического происхождения. Большая часть веществ выполняет биологические роли: оказывают непосредственное действие на организм человека, выступают предшественниками других комплексов, участвуют в ферментативных реакциях.
Виды соединений, их относительные количества зависят от сорта кофе, степени зрелости зерна, этапов последующей переработки. Внутренние химические взаимодействия происходят на стадиях производства конечного продукта, приводят к разрушению одних веществ и образованию новых компонентов.

Оригинальные кофейные зерна содержат:

• алкалоиды;
• органические кислоты;
• дубильные вещества;
• аминокислоты;
• углеводы;
• растительные белки;
• липиды;
• витамины;
• микроэлементы;
• макроэлементы.

Каждая группа соединений имеет свое значение. Часто действия компонентов оказываются противоположными, что вносит долю противоречий в мнения об эффектах продукта. Изучение вопроса, что в кофе содержится и в каких пропорциях, продолжается. Проводятся исследования, предпринимаются попытки искусственного синтеза содержащихся в кофе уникальных комплексов.

Алкалоиды

В группу алкалоидов объединяют биологически активные вещества растений, наделенные способностью оказывать влияние на работу органов и систем животных организмов. Это сильнодействующие азотсодержащие комплексы, многие из которых относят к ядовитым соединениям.

• Кофеин

Кофеин – главный алкалоид в составе зерна кофе. Количество вещества в сухом остатке достигает 2,5% от общей массы. Для сильнодействующего соединения доля внушительная, поэтому натуральные кофейные напитки лидируют среди кофеинсодержащих продуктов.

Кофеин относят к классу психостимуляторов, благодаря способности стимулировать работу центральной нервной системы, ускорять проведение нервных импульсов при одновременной блокаде рецепторов расслабления.

Основные эффекты кофеина:

• тонизирование организма человека и повышение работоспособности;
• стимулирование работы мышечных волокон;
• ускорение обменных процессов, включая метаболизм жиров и мочевой кислоты;
• повышение скорости реакций на уровне головного мозга.

Кофе в зернах с кофеином стимулирует деятельность системы сердца и сосудов, вызывает увеличением частоты сердечных сокращений, спазмирует сосуды и провоцирует рост показателей артериального давления.

Эффекты носят временный характер, но при наличии заболеваний сердца, сосудов, нервной системы возрастает вероятность негативных последствий. Не рекомендуется пить кофе в больших дозах, превышающих две чашки напитка в день.

При злоупотреблении кофейными напитками возможно формирование зависимости, проявляющейся повышенной раздражительностью, агрессией и другими поведенческими расстройствами.

• Теобромин

Иногда, выпив чашку кофе, вместо ожидаемого бодрящего действия ощущается сонливость. Возникает вопрос: что содержится в кофе кроме кофеина, наделенное иными свойствами.

Алкалоид теобромин локализуется в центральной части кофейного зерна и действует противоположно кофеину. Вещество не стимулирует нервную систему, а оказывает успокаивающее влияние. Соотношение алкалоидов разной направленности определяет конечный эффект от употребления напитка: бодрящий или седативный.

• Теофиллин

Теофиллин стимулирует дыхательную функцию. Облегчает дыхание, уменьшает выраженность эпизодов одышки. Способствует повышению пульса, стимулирует сердечную деятельность.

• Тригонеллин

Соединение не оказывает столь сильных воздействий на организм человека, но именно тригонеллин наделяет напиток неповторимыми вкусовыми качествами. В ходе обжарки вещество распадается на ароматические составы, придающие напитку характерный узнаваемый запах.

Дубильные вещества

Соединения ряда танинов обладают вяжущим действием и придают кофе нотки горечи. Натуральные зерна содержат около 8% танинов. Молочные продукты (молоко, сливки) связывают дубильные соединения, лишая напиток горечи. Коричневый оттенок обжаренных зерен обусловлен пигментами, образующимися из танинов в результате интенсивного теплового воздействия.

Органические кислоты и эфиры

Состав кофе насыщен органическими кислотами, которых насчитывают более трех десятков. Среди них: лимонная, коричная, щавелевая, яблочная, хинная, кофейная кислоты. Комбинации соединений позволяют использовать кофе в косметологии благодаря способности блокировать УФ-излучение, оказывать пиллинг-эффект, способствующий обновлению кожных покровов.

Хлорогеновые кислоты представляют собой редкие соединения, присутствующие в зеленых кофейных зернах в больших количествах. Вещества образуются в ходе реакций этерификации хинной, коричной, кофейной кислот. Содержание хлорогеновых кислот в сырых зернах достигает 10%.

Соединения оказывают следующие положительные эффекты:

• регулируют стадии метаболизма;
• улучшают механические свойства сосудов;
• обладают выраженным антиоксидантным действием;
• уменьшают проявления воспаления;
• способствуют нейтрализации токсинов;
• повышают чувствительность тканей к инсулину.

Хлорогеновая кислота – то полезное составляющее, что содержит зеленый кофе в рекордных количествах в сравнении с другими продуктами.

Аминокислоты

Аминокислоты необходимы для нормального функционирования органов и систем человека. Многие кислоты не синтезируются в организме, восполнить дефицит можно с продуктами питания. Аминокислоты в кофе повышают защитные функции, тонизируют сосуды, регулируют аппетит.

Белки, жиры, углеводы

Сахара составляют в среднем 55% от массы кофе. По большей части это олигосахариды со сложной структурой (пектин, целлюлоза, сахароза, арабиногалактан). Простые сахара (глюкоза, фруктоза) обнаруживаются в зернах в меньшем количестве. Обжарка влияет на углеводный набор. Полисахариды распадаются, но моносахара частично восстанавливаются на конечных стадиях процесса, глюкоза карамелизуется.

На растительные белки приходится десятая доля от массы зерна. Липидов содержится немного. При отсутствии добавок во время приготовления и употребления напитка из молотого зерна, в готовом продукте оказывается всего 2 ккал.

Витамины и минералы

В составе кофе обнаружены витаминные соединения и минеральные вещества, оказывающие влияние на ход важнейших процессов в организме человека.

Витамины и минералы в кофе

Часть веществ, из которых состоит натуральный продукт, теряется на стадиях переработки, но обжарка зерна позволяет получить ряд новых соединений.

Изменения в составе при переработке зерна

Максимальное число веществ содержится в зеленых зернах. Черный кофе получают методом обжарки зерна. Насыщенность и крепость продукта зависит от степени прожаривания. Чем дольше и интенсивнее воздействие, тем больше соединений претерпевают изменения. Поэтому прожаренные зерна не насыщены всеми веществами, что содержит зеленый кофе.

В условиях повышенной температуры зерна теряют влагу. Процентное содержание воды падает с 11% до 3% от общей массы. Уровень содержания кофеина остается достаточно высоким. Часть органических кислот и витаминных соединений разрушаются. Хлорогеновые кислоты распадаются, их содержание падает на 60 – 70% от сырьевых значений.

Обжарка снижает долю танинов до 1% от общей массы. В процессе танины распадаются с образованием пигментов темного цвета, в результате чего у зерен появляется бурый оттенок и уменьшается терпкость вкуса. Зерна средней обжарки приобретают коричневый цвет.

Кофе сильной итальянской обжарки имеет насыщенный темный цвет благодаря разложению дубильных веществ с образованием красящих соединений. Вкус такого продукта практически лишен характерной терпкости из-за ничтожно малой доли вяжущих соединений.

В ходе термической обработки разрушаются одни вещества, появляются другие. Тригонеллин распадается на ароматические пиридиновые основания с высвобождением молекул никотиновой кислоты. Синтезируется никотинамид, оказывающий антипеллагрический эффект. Никотиновая кислота участвует в регулировании деятельности нервной системы, в обменных процессах, улучшает периферическое кровообращение.

При обжарке зерна образуется кофеоль, который в совокупности с эфирными маслами наделяет кофе неповторимым характерным ароматом. Соединение имеет сложную структуру. Попытки искусственного синтеза не увенчались успехом.

Составляющие растворимого кофе

Растворимый кофе приобрел популярность благодаря возможности быстро, без дополнительных приспособлений насладиться кофейным вкусом и ароматом. Готовить напиток из него легче, требуется только горячая вода.

Производство растворимой формы проходит поэтапно методом сублимации или паровой обработки. Паровым способом получают порошковый кофе – дешевый вариант с содержанием кофеина не более 5%. Дополнительной паровой обработкой получают гранулированный кофе. Большая часть веществ разрушается, но доля кофеина остается достаточно весомой.

Сублимированные частицы получают под воздействием низкой температуры. Метод считают прогрессивным, позволяющим сохранить аромат натурального кофе.

В растворимых напитках присутствует не более 15 – 20% натурального кофе. Львиную долю продукта образует ореховый порошок. На стадиях производства дополнительно вводят ароматизаторы, красители, консерванты.

Всего того, из чего состоит оригинальное зерно кофе, в растворимом варианте почти не остается. В сублимированном продукте в малом количестве присутствуют рибофлавин, никотинамид, жирные кислоты, кальций, фосфор.

Отличия в составе зерен разных сортов кофейных деревьев

Из чего состоит кофейное зерно в количественном отношении, зависит от видовой принадлежности.

На рынке представлена продукция двух основных сортов кофе – робуста и арабика. Плоды растений вида робуста представлены в большем количестве, что обусловлено их высокой урожайностью, низкой ценой относительно других сортов, высоким содержанием кофеина.

Арабика отличается меньшей долей кофеина, большим количеством тригонеллина. Последний придает напитку тонкий ароматом и мягкий вкус.

Самым дорогим и ценным считают Coffee Kopi Luwak. Зерна ферментируются в пищеварительном тракте китайского барсука, после чего выходят с экскрементами и подвергаются дальнейшей обработке.

Состав кофейного зерна насыщен различного рода веществами, большая часть из которых способна играть важную биологическую роль. Этапы переработки зерна вносят коррективы в качественное и количественное содержание соединений. Польза оригинального зеленого кофе сводится на «нет» при получении растворимых форм. Напитки из натуральных молотых зерен обладают неповторимым ароматом, характерным вкусом и дарят набор полезных комплексов.