Нетрадиционная медицина Статьи

Кофе: из чего состоит и как работает

2012-06-10

Арабский врач и алхимик Разес еще до 1000 г. нашей эры описывал в своих сочинениях целебные свойства напитка «бинчум», т. е. кофе. На Востоке считали, что кофе ускоряет мышление, веселит сердце, помогает против глазных болезней, подагры, водянки и цинги.

Итальянский врач и ботаник Проспер д’Альпино, сопровождавший в 1592 г. венецианское посольство в Египет, в своем трактате о кофе настоятельно рекомендовал этот напиток в качестве первоклассного лекарственного средства. Известно также, что один из придворных лекарей прописал в 1665 г. русскому царю Алексею Михайловичу рецепт: «Вареный кофе, персиянами и турками знаемый, и обычный после обеда... изрядное есть лекарство против надмений, насмороков и главоболений».

Кофейные зерна содержат большое количество сложных органических веществ. Каждому сорту кофе присуща своя особенная комбинация веществ. В состав сырых кофейных зерен входят кофеин, тригонеллин, хлорогеновая кислота, белок и минеральные соли. Этот набор веществ, названия которых, правда, мало что говорят человеку, далекому от химии, составляет около четверти массы сырого зерна. Остальное приходится на клетчатку, кофейное масло и воду. Помимо этого, в зелёных зёрнах кофе содержатся полезные для здоровья незаменимые жирные кислоты: линолевая — 52,2-54,3 %; линоленовая — 2,2-2,6 %; пальмитиновая — 26,6-27,8 %; олеиновая — 6,7-8,2 %; стеариновая — 5,6-6,3 %; арахидоновая — 2,6-2,8 %; бегеновая — 0,5-0,6 %.

Кофеин по своему химическому составу является одним из представителей группы алкалоидов. Именно ему кофе обязан своим возбуждающим и бодрящим действием. В чистом виде из кофейного экстракта это вещество было выделено еще в 20-х годах прошлого века. Кофеин имеет вид бесцветных кристалликов с горьковатым вкусом. Структурнуая формула кофеина расшифрована в конце XIX в., а в 1897 г. он был синтезирован немецким химиком Г. Фишером в чистом виде.

Давно известно, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь за счет стимуляции коры головного мозга, что приводит к ускорению общего обмена, усилению дыхания и кровообращения. Кофеин входит в состав многих лекарственных препаратов, выпускаемых фармацевтической промышленностью. Процентное содержание кофеина в кофейных зернах зависит от сорта. Наибольшее количество обнаруживается в робусте из Гвинеи (1,7-2,3%), сантосе (1,3-1,5%), ходейде (1,2%).

Для того чтобы кофе обладал тонизирующими свойствами, нужно от 0,1 до 0,2 г кофеина на порцию (фармакологи считают дозу кофеина свыше 0,25 г слишком большой). Такая доза соответствует примерно одной-двум чайным ложкам молотого натурального кофе на стакан воды. Не рекомендуется одномоментный прием более 0,3 г кофе в сутки. При приготовлении кофе кофеин практически полностью переходит в напиток. Следует помнить, что при систематическом употреблении кофеина и других пуриновых алкалоидов на уровне 1000 мг в день у человека развивается постоянная потребность в них, напоминающая алкогольную зависимость.

Канадский доктор Р. Б. Хар сообщал, что он в ряде случаев прописывал пожилым людям крепкий кофе перед сном в качестве средства от бессонницы. Не вполне ясно, почему кофеин оказывает успокаивающее действие, но тем не менее он бывает полезным и для детей с болезненно повышенной активностью.

Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, — тригонеллин. Он не обладает возбуждающими свойствами, однако ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе. Кофе содержит более 30 различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Одна из них - хлорогеновая — в значительном количестве встречается только в кофейных зернах. Ее содержание в них колеблется от 4 до 8 % в зависимости от сорта. В плодах и листьях других растений содержание ее ничтожно. При обжаривании хлорогеновая кислота разлагается, образуя иные органические продукты, придающие кофе характерный, немного вяжущий привкус.

Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ — танинов. Они придают кофейному напитку привкус горечи. Молоко и сливки, которые часто добавляют в кофе, взаимодействуют с танинами и связывают их, тогда кофе частично утрачивает горечь.

Стимулирующий эффект кофе длится до 3 часов. Важно отметить, что вслед за возбуждением, вызванным кофе, не наступает угнетенного состояния, как это имеет место при употреблении алкогольных напитков.

Следует помнить, что в кофе содержится кофеин не в чистом виде, а в определенном соотношении с большой группой других органических веществ. Поэтому реакция организма на кофе иная, нежели при приеме чистого кофеина.

Под влиянием кофе возбуждается и сосудодвигательный центр, что приводит к расширению сосудов сердца, перераспределению крови в организме, возрастанию скорости ее движения. У нормотоников артериальное давление как правило повышается незначительно, однако у гипертоников этот эффект может быть существенно выше. У людей с сердечной недостаточностью особое значение имеет дополнительный мочегонный эффект, вызываемый приемом кофе. Большинство исследований не показали связи коронарной болезни сердца с употреблением кофе, тем не менее нефильтрованный кофе может вызвать повышение общего холестерина в плазме крови.

Проведенные исследования показали, что кофеин эффективен при головных болях мигренозного характера, усиливает влияние некоторых болеутоляющих средств (в частности, аспирина и парацетамола), способен снизить риск развития болезни Паркинсона и Альцгеймера. Следует помнить, что для адекватной оценки возможного взаимодействия лекарственных препаратов врачу крайне важно знать о регулярном приеме кофе.

Кофе воздействует на работу легких, вследствие чего учащается дыхание. Влияет кофе и на пищеварение. Выдающийся шведский естествоиспытатель и натуралист XVIII века Карл Линней в одном из своих трудов так характеризовал свойства кофе: «...Напиток сей укрепляет чрево, способствует желудку в варении пищи, засорившуюся внутренность очищает, согревает живот».

Здесь главным образом дают себя знать содержащиеся в кофе органические кислоты. В результате их действия усиливается выделение желудочного сока и примерно через полчаса после приема кофе кислотность достигает максимума. Это ускоряет процесс пищеварения, пища лучше усваивается организмом. Вот почему систематическое употребление кофе немного снижает частоту запоров. Этим же обусловлена традиция подавать кофе на десерт. Однако наступающее после приема кофе повышение кислотности налагает запрет на этот напиток для тех, кто страдает гастритом, язвенной болезнью желудка или двенадцатиперстной кишки.

Известны и другие эффекты кофе: его систематическое употребление способно улучшить чувствительность к инсулину и снизить риск развития сахарного диабета 2 типа. Существуют данные о том, что кофе может снизить риск развития рака груди у женщин.

Несмотря на все многообразие выявленных эффектов, в настоящее время сложные химические процессы, происходящие в кофейном зерне, изучены далеко не полностью. Еще не раскрыта роль отдельных составных, а тем более всего комплекса веществ.

В статье использованы материалы книги Н. Н. Пучерова «Все о кофе», 2005.

Добрый день, дорогие друзья! Кофе – это один из напитков, который употребляет достаточно много людей не зависимо от места их жительства и национальности. В состав кофе входит большое количество органических и неорганических веществ, которые оказывают далеко не последнее влияние на весь организм человека в целом.

Что мы знаем о кофе? Многие из нас могут назвать только одно единственное вещество в кофе – кофеин, который влияет на нас и наделяет бодростью.

Однако, на самом деле химический состав данного напитка очень сложен и представлен множеством различных веществ, о которых многие и не подозревают.

Так, например, обжаренный кофе заключает в себе свыше 1000 химических соединений самого разного вида. Так, малая часть, того что входит в кофейный напиток представлена белками, аминокислотами, алкалоидами, минералами и множеством других веществ.

Химический состав кофе

Многих волнует и интересует вопрос: что входит в состав кофе? Химический состав кофе представлен химическими соединениями, которые содержатся в зеленых зернах, а затем добавляются по мере их обжаривания.

Это говорит о том, что жареные зерна содержат гораздо больше различных веществ, чем зеленые. Как говорилось выше, таких веществ больше 1000, где около 800 – определяют вкус напитка.

Исследование химического состава кофе говорит о том, что основными действующими веществами в нем являются следующие:

Кофеин. Именно он помогает нам утром проснуться и придает бодрость на весь день. О содержании в напитке этого вещества знают все, кто предпочитает его. Стоит отметить, что кофеин был назван именно в честь кофе, так как впервые был получен именно из кофейных зерен. Вещество помогает повысить работоспособность и разбудить умственные способности. Для изготовления настоящего кофейного напитка кофеин должен в нем содержаться в количестве от 0,7%. Данная цифра будет зависеть от спелости кофейных зерен и степени их обжарки. Так, 1 ч.л. готового молотого кофе содержит около 0,1-0,2 г кофеина. При этом важно помнить, что рекомендуется выпивать порцию кофе за один раз не превышая 0,3 г чистого кофеина. Снова можно будет насладиться напитком не раньше, чем через 4 часа.
Тригонеллин. Он не имеет никакого вкуса, а также запаха, но при нагревании становится другим веществом и придает напитку аромат.
Витамин В3. Стимулирует нервную систему.
Никотиновая кислота при соединении с тригонеллином при нагреве обеспечивает содержание Витамина В3 в нужном количестве постоянно.

Состав зерна кофе полностью определяется степенью его обжарки, а также тем, на какой плантации было выращено. После обработки состав зернового кофе представлен различными видами витаминов. Здесь есть следующие витамины:

витамин А, который помогает развиваться и расти организму;
витамин D, который обеспечивает усваивание фосфора и кальция;
витамин E – стимулирует иммунную систему.

Кроме этого, черный кофе состав представляют аминокислоты и белки. Они наделяют организм энергией и питают его. Аминокислоты в кофейных зернах растительного происхождения. Они помогают организму восстанавливаться и поддерживают иммунитет.

В состав кофе входит большое количество органических и неорганических веществ, которые оказывают далеко не последнее влияние на весь организм человека в целом

Зеленые кофейные зерна содержат в себе до 50% углеводов. Здесь содержатся сахара, полисахариды и некоторые другие вещества, позволяющие сформировать основу для питания мозга и нервных клеток.

Минералы, которые входят в состав молотого кофе, а также зерен, представлены кальцием, калием и магнием. Они позволяют обеспечить крепость костей, а также отвечают за работу мышц, стимулируют работу мозга и сердца.

Однако, стоит помнить, что излишнее употребление данного напитка ни к чему хорошему не приводит, так как от переизбытка кофеина учащается пульс и бьется сердце в ускоренном ритме.

За счет большого содержания в кофейных зернах эфирных соединений напиток по праву считается самым ароматным. Так, зеленые зерна содержат около 800 таких соединений, а жаренные – 350.

Состав растворимого кофе

Химический состав растворимый кофе имеет далеко не такой как зерновой. Стоит отметить, что это происходит потому, что многие производители растворимых напитков для вкуса и цвета добавляют различные химические вещества, которые не входят в натуральное кофе.

Также нужно сказать, что часть производителей не включает в состав напитка никаких дополнительных добавок и сохраняет свойства натурального кофе. Таким образом, растворимый кофе без добавок включает в себя те же элементы, что и зерновой или молотый.

Некоторые люди предпочитают пить без кофеина, в связи с тем, что не всем его можно в виду бессонницы, нервных срывов и прочих заболеваний. Здесь кофеин замещается таким веществом как угольная кислота.

Большинство растворимого кофе содержит в себе не более 20% натуральных элементов, которые должны быть в нем и около 80% — ароматизаторы, красители и прочие добавки.

На основе этого становится понятно, что зерновой или молотый напиток никогда не получится заменить растворимым в виду натуральности первых. Если же у вас не получается уделять приготовлению лакомства достаточно времени, то стоит найти тот растворимый кофе, который не будет содержать дополнительных веществ. Как правило, такой напиток называют органическим, что значит натуральный.

Пищевая ценность кофе

Кофе разнообразен по своему составу, но любой вид мало калориен, что позволяет употреблять напиток даже тем, кто сидит на диете. Другое дело если речь идет о кофе с молоком или сливками и сахаром. Здесь калорийность значительно повышается за счет добавок.

Таким образом чистый кофе можно пить часто, если рассматривать этот вопрос со стороны калорийности. Однако, важно помнить об умеренном употреблении продукта.

Кофе, как говорилось выше, может быть различно по составу в зависимости от сорта.

Однако, химический состав кофе в таблице в различных источниках говорит о том, что содержание веществ у разных видов кофе примерно одинаково. Так, на 100 г сухого продукта приходится:

жиры – 0,6 г;
белки – 0,2 г;
углеводы – 0,1 г;
кальций – около 5 мг;
витамин В3 – 0,6 мг;
калий – 9 мг;
железо – 2 мг;
фосфор – 7 мг.

Химический состав зерен кофе достаточно богатый, что позволяет ему действовать на организм человека как положительно, так и с отрицательной стороны. Как повлияет лакомство на конкретного человека может знать только он сам, так как существуют противопоказания к употреблению лакомства для некоторых людей.

Часто это связано с содержанием кофеина. Так, например, людям с повышенным давлением напиток не рекомендуется.

Растворимый кофе без добавок включает в себя те же элементы, что и зерновой или молотый.

Стоит более подробно рассмотреть воздействие лакомства на организм человека:

чрезмерное употребление напитка приравнивается к зависимости. Это обусловлено излишним приемом кофеина, который содержится в данном напитке. Данную зависимость можно приравнять к алкогольной или любой другой;
лакомство обладает мочегонным свойством, поэтому если у вас обезвоживание, то его пить не рекомендуется ни в каком виде. Лучше всего в данном случае заменить напиток водой;
люди, не обладающие проблемами с сердцем и давлением, могут обнаружить у себя его незначительное повышение после того, как выпьют напиток. Если напиток будет употреблять гипертоник, то давление может повыситься гораздо выше, чем у здоровых людей. В связи с этим употребление напитка стоит отложить или заменить на другие. Так, рекомендуется употреблять кофе с пониженным содержанием кофеина или совсем без него. К счастью сейчас его можно найти без проблем в любом магазине;
на сердце напиток не влияет. Заблуждение в том, что он наоборот ухудшает работу сердца путается с повышением давления или нервной возбудимости;
не фильтрованное лакомство не редко повышает холестерин, что усложняет работу сосудов и приводит к повышению АД;
увеличение производительности, работоспособности и умственного внимания происходит только на некоторое время. Так, время действия напитка в данном случае может быть от 30 минут и до 2 часов. Целый день не получится пользоваться данным эффектом;
как ни странно, но кофе может усиливать действие некоторых лекарственных препаратов, таких как аспирин, анальгин и некоторых спазмолитиков;
напиток снижает возможность возникновения некоторых заболеваний, например, болезни Альцгеймера. Этот эффект можно объяснить тем, что происходит тренировка головного мозга за счет сосудосуживающего действия;
лакомство предотвращает запоры, рак груди и даже цирроз печени;
старшему поколению употребление напитка стоит ограничить в связи с тем, что напиток понижает плотность костей. Часто это приводит к тому, что появляются трещины и переломы практически ни с чего;
те, кто выпивает больше 2 чашек напитка в день рискует повысить вероятность возникновения камней в почках;
кофе повышает вероятность развития патологий у плода, если беременная женщина пьет его больше 1 порции в день. Некоторые женщины на время беременности вообще предпочитают отказаться от напитка для того, чтобы не навредить своему ребенку.

Проанализировав данный список можно сказать, что кофе может влиять на состояние человека и его организм как положительно, так и отрицательно.

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

Вещество	Эффекты
Витамины группы В	Регулируют функции нервной системы, обмен веществ, оказывают антианемическое действие
Токоферол	Обладает антиоксидантными свойствами, поддерживает иммунную систему организма
Эргокальферол (витамин D)	Регулирует обмен кальция и фосфора
Каротиноиды	Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях в организме, улучшают состояние кожи, органов зрения и ЖКТ
Кальций	Улучшает состояние костной ткани и зубной эмали, участвует в передаче нервных импульсов
Калий	Регулирует работу сердечно-сосудистой системы, нервной системы и костно-мышечного аппарата
Магний	Регулирует работу сердечной мышцы, устраняет судороги в икроножных мышцах, обладает успокаивающим действием

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.

За что мы любим кофе? Ответ на этот вопрос вполне очевиден – кому-то нужен его бодрящий эффект, а другим доставляет удовольствие вкус и аромат. При этом мало кто задумывается о том, какие вещества содержатся в зернах, из которых он приготовлен. Единственное, что известно – это кофеин, который пробуждает нас по утрам и помогает работать днем. Однако, это не единственное вещество, содержащееся в кофейных зернах.

Состав этого продукта настолько богат, что даже удивительно, почему напиток, который из него готовят, может равно принести как пользу, так и вред. При грамотном подходе, кофе может стать не только удивительно вкусным энергетиком, но и в некоторой степени лекарством от многих болезней. Или хотя бы поможет предотвратить их.

Сразу стоит оговориться, что стабильного состава у кофейных зерен нет. Он зависит от сорта, места произрастания, времени сбора и других немаловажных моментов. Меняется он и при – если сырое сырье содержит несколько сотен химических соединений, то в готовом продукте эта цифра может доходить лишь до двух тысяч. Удивительно, но несмотря на весь прогресс, которого достигли ученые в химии, до сих пор не получается воссоздать хотя бы что-то похожее на натуральное зерно. очень далек от того, что может считаться настоящим напитком.

По большей части состоят из углеводов – на их долю приходится около половины общей массы. При обжаривании количество некоторых из них уменьшается, а сахароза превращается в карамелин. Он отвечает за коричневый цвет будущего кофейного напитка. Также в процессе тепловой обработки образуется такое вещество, как кафеоль, которое придает специфический аромат кофе.

Еще один элемент, от которого зависит специфический вкус и аромат готового питья – тригонеллин, относящийся к группе алкалоидов . Именно он, а не кофеин, как мы привыкли считать, отвечает за вкусо-ароматическую составляющую. Последний тоже относится к алколоидам и обладает тонизирующим свойством. Да, в чистом виде кофеин обладает горьковатым вкусом, но на кофейном напитке это никак не отражается. То же самое вещество можно встретить и в кока-коле – пара бутылок по своему эффекту сравнимы с чашечкой натурального кофе. Вкус же совершенно другой.

На вкус будущего напитка влияет и такое химическое вещество, как танин. Прежде всего, он отвечает за связывание полисахаридов и белков. В зеленых зернах процентное содержание вещества составляет около семи процентов. При обжарке же оно разрушается, но именно это придает зерну неповторимый вкус и аромат. Получается, что разрушение танина необходимое условие для создания того кофейного напитка, который мы знаем и любим.

Еще одно важное вещество, которое входит в состав кофе – белок. Его количество составляет около 10% от общего количества всех веществ.

Говоря про химический состав зерен, не стоит забывать о витаминах и минералах, коих здесь также немало. Чего здесь действительно много, так это витамина В3. Это вещество влияет на метаболизм в организме. Помимо В3, в кофе содержатся и другие важные микроэлементы. Вот лишь некоторые из них:

витамины А, Е, практически вся группа В, РР;
железо;
натрий;
кальций;
магний;
цинк;
медь.

Как уже говорилось выше, химический состав зерен может меняться под влиянием многих условий. Но даже самые низкие сорта кофейных зерен содержат в себе множество веществ и их соединений. Так что можно смело утверждать, что столь любимый многими напиток может быть полезен для здоровья, естественно, если его правильно употреблять.

Не стоит пить кофе тем, у кого наблюдаются проблемы со стороны сердечно-сосудистой и нервной систем, гастрит, язва, заболевания прямой кишки.

Кроме того, чрезмерное потребление этого бодрящего питья может привести к бессоннице, нервозности, раздражительности. Если же не увлекаться и учитывать состояние своего здоровья, то кофе не нанесет никакого вреда.

Что можно сказать о растворимых напитках

Производители постоянно работают над тем, чтобы улучшить состав растворимого кофе. Но пока он очень далек от натурального зернового. В лучшем случае, вещества, что присутствуют в кофейных зернах в порошке будут составлять не более 20% от общего количества. Все остальное – это ароматизаторы, консерванты, красители и другие достижения химической промышленности.

Правда, в магазинах, можно встретить растворимый кофе с пометкой «органический». Такой порошок не будет содержать никаких искусственных добавок, только кофейный экстракт. Соответственно, цена такого порошка будет значительно выше. Правда, это гарантирует только натуральный состав, приятный вкус и аромат.

Но химический состав растворимого напитка, даже, органического намного беднее, чем у его зернового собрата. Столь ценные белки, углеводы, аминокислоты и витамины здесь, если и присутствуют, то в незначительном количестве. Чего не отнять у растворимого кофе – это удобство заваривания и долгий . Но, разве это стоит того, чтобы отказываться от удовольствия выпить чашечку ароматного вкусного, а главное, натурального напитка?

фото: depositphotos.com/jirkaejc, Julia_Arda, muha04

Кофе – уникальный природный продукт, состоящий из более 100 компонентов и более 2000 веществ. У каждого сорта свой особенный набор элементов, которые влияют на оттенки вкуса и аромата. Химический состав кофе в виде зерен и в виде готового напитка заметно отличается, есть разница и между молотым и растворимым напитком. Ученые всего мира исследуют кофейные зерна, но несмотря на все возможности лабораторий, до сих пор так и не получается воссоздать синтетический кофе, который бы не отличался от натурального. Итак, из чего же состоят кофейные зерна и растворимый кофе?

Диаграмма - химический состав кофейного зерна

В основном зеленое кофейное зерно состоит из клетчатки, воды и кофейных масел. Оставшиеся 25% - кофеин, белок, минеральные соли, антиоксидант хлоргеновая кислота (формирует вяжущий вкус кофе) и алкалоид тригонеллин (при обжарке создает уникальный аромат).

Более 50% в составе зеленого кофе занимают углеводы (сахара и клетчатка). Именно они формируют пенку в эспрессо и составляют так называемое тело напитка.
В кофе содержится множество кислот, и большая их часть выделяется именно в процессе термообработки. Они положительно влияют на работу желудка и пищеварительной системы.
Танины формируют горький, немного вяжущий вкус. Молочные продукты (молоко или сливки) частично связывают танины, и делают вкус напитка менее горьким.
Кофеин бодрит, помогает сконцентрироваться, несколько повышает давление и активизирует работу всех систем организма. В различных сортах кофе разное количество кофеина (в робусте больше, чем в арабике), а кроме того, имеет значение и место произрастания, и способ обработки зерна.

В кофе всегда присутствует так называемая кофейная зола, которая состоит из калия, магния, кальция, натрия и марганца.

Таблица изменения химического состава кофе в процессе обжаривания

Обжаривание кофейных зерен запускает множество процессов, во время которых меняется состав кофейного зерна. Чем дольше идет обжарка, тем большими будут изменения.

Вода . Вода из зерен активно испаряется (примерно с 12% до 3%), и содержание прочих веществ в пересчете на изменившуюся массу возрастает.
Сахара . В процессе обжарки карамелизируются, что и обуславливает коричневый цвет.
Клетчатка . Распадается на кислоты, спирты, аминокислоты.
Жиры . Частично распадаются на кислоты.
Кофеин . Его количество почти не меняется, но так как зерно теряет влагу, и концентрация сухих компонентов возрастает, в относительном содержании количество кофеина в обжаренном кофе выше, чем в зеленом.
Хлоргеновая кислота . Ее количество при обжарке сильно снижается, но остается достаточно большим, чтобы формировать аромат и горьковатый вкус.
Тригоннелин . Один из важнейших алкалоидов, при термообработке выделяет ценный витамин PP, то есть, никотиновую кислоту.

При обжарке компоненты зерна не только распадаются на большее количество соединений, но и реагируют друг с другом, образуя новые (как правило, летучие) составляющие. В результате этого формируется особенный вкус и аромат.

Маслянистые летучие соединения довольно непрочные, и даже при отсутствии воздуха их концентрация снижается. Поэтому важно покупать свежеобжаренный кофе и хранить его в небольших закрытых емкостях.

Химический состав растворимого кофе

В растворимом кофе только 15-20% составляющих получены из натурального кофе. Эспрессо готовят всего 30 секунд, а кофейные зерна для растворимого кофе иногда вываривают 5-10 часов. При этом все полезные, ароматические и вкусовые вещества остаются в гуще, которая не используется. В основном, переходит только кофеин и некоторое количество кислот. Остальные 80% состава – ароматизаторы, стабилизаторы, красители, консерванты, усилители вкуса. Производители дешевого растворимого кофе могут добавлять размолотый цикорий, зерно, и многое другое, о чем не пишут на упаковке.

Ни один производитель не будет делать растворимый кофе из "100% высокогорной арабики", как иногда пишут на упаковке. Как максимум туда отправятся разломанные и поврежденные зерна. И то, чаще всего это робуста, в которой больше кофеина.

Витамины и минералы в химическом составе кофе

Натуральный кофе богат множеством полезных для человека витаминов и минералов.

B3 – витамин, получаемый из тригонеллина во время нагревании. Положительно влияет на нервную систему, нормализует метаболизм.

А – витамин, влияющий на рост и развитие всех органов.

D – улучшает всасывание полезных веществ в кишечнике;

Е – стимулирует иммунитет, положительно влияет на репродуктивную систему.

Калий, магний и кальций полезны для сердца, улучшают работу мозга и сосудов, укрепляют костную и мышечную системы.

Вывод

Кофе – один из самых сложных природных продуктов, который в обжаренном виде содержит более 2000 соединений.
Натуральный кофе в небольших дозах положительно влияет на практически все системы организма.
Растворимый кофе не полезен для организма, содержит минимум витаминов и масел, зато включает синтетические добавки.