Юлия Верн 37 775 2

Кофе является одним из немногих напитков естественного происхождения, состоящего из огромного набора различных веществ, как органического, так и неорганического происхождения, существенно влияющих практически на все структуры и системы организма человека.

В свежесваренном кофе без сахара содержится около 1200 натуральных компонентов, из которых больше половины - ароматические соединения, определяющие вкус напитка.

Вкус напитка определяется огромным числом летучих соединений, входящих в его состав

Химический состав кофе

Кофеин относят к группе алкалоидов, возбуждающих деятельность центральной нервной системы. Впервые кофеин был получен именно из кофейных зерен, отчего и получил свое название. Тонизирующим действием, повышающим умственную и физическую работоспособность, напиток обязан именно кофеину.

По современным требованиям, при изготовлении кофе кофеина в нем должно быть не менее 0,7%, что напрямую зависит от степени вызревания кофейных зерен и их обжарки.

При такой концентрации, в одной чайной ложке свежесмолотого натурального кофе, будет содержаться 0,1-0,2 грамма чистого кофеина, чего вполне достаточно для получения соответствующего тонизирующего эффекта.

Не рекомендуется превышение дозы кофеина выше 0,3 грамма за один прием в течение 3-4 часов - регулярное превышение дозировки стимулирует проявление повышенной возбудимости, нарушений сна, усиленную работу сердца.

Тригонеллин - алкалоид, в чистом виде без вкуса и запаха, однако при тепловой обработке преобразуется в пиридин - вещество, придающее кофе специфический аромат. Еще одним ярким химическим свойством тригонеллина является его тесная химическая взаимосвязь с никотиновой кислотой (витамином В3). Молекула никотиновой кислоты входит в состав тригонеллина и легко высвобождается при нагревании, что обеспечивает постоянное количество витамина В3 в напитке.

Витамин В3 играет важнейшую роль в обмене веществ в организме, стимулирует деятельность нервной системы. Недостаток этого витамина приводит к такому заболеванию, как пеллагра.

Никотиновая кислота - не единственный витамин группы В, содержащийся в кофейных зернах. После соответствующей обработки натурального кофе, в напитке найдена вся палитра витаминов данной группы, а также:

• обязательное присутствие витамина А, участвующего в росте и развитии;
• витамина D, улучшающего всасывание кальция и фосфора в кишечнике;
• витамина Е, который является участником процессов размножения и стимулятором иммунной системы.

В кофе содержится значительное количество сложных органических соединений. Это белки и аминокислоты , выполняющие питательную и энергетическую функции для клеток организма. Кофейные зерна - один из редких продуктов растительного происхождения, в котором содержатся незаменимые аминокислоты, которые организм получает из мяса и рыбы. Такие аминокислоты не синтезируются в организме человека и участвуют в восстановительных функциях клеточных механизмов и поддерживают иммунитет на достаточно высоком уровне.

Структура молекулы кофеина

Общий объем углеводов в сыром кофейном зерне составляет около 50% от его массы. Эти энергетические ценные для организма вещества представлены, как простыми сахарами - сахароза и фруктоза, так и сложными полисахаридами - целлюлоза, клетчатка, пектиновые вещества, которые представляют собой незаменимую основу питания нервных клеток головного мозга.

Из минеральных веществ в состав кофе входят калий, магний и кальций . Эти неорганические элементы входят в состав костей, обеспечивают работу мышц, регулируют работу сердца, сосудов и мозга.

В сыром кофейном зерне содержится около 850 различных эфирных соединений, а в обжаренном - около 350, чем кофе заслуженно было присвоено звание самого душистого напитка.

Пищевая ценность кофе

Несмотря на столь разнообразный состав, кофе, приготовленный из свежесмолотых натуральных зерен, имеет не столь высокую калорийность, что связано с легкой усвояемостью веществ, входящих в его состав. Процесс всасывания и переваривания дополнительно стимулируется кофеином, который, как известно, также содержится в кофейном напитке.

В зависимости от сорта кофе и способа его приготовления, его пищевая ценность на 100 грамм продукта без сахара, в среднем, составляет:

• белки, всех видов - 0,2 г,
• жиры - 0,6 г,
• углеводы - 0,1 г,
• кальций - до 5 мг,
• витамин В3 - 0,6 мг,
• калий - 9 мг,
• фосфор - 7 мг,
• железо - 2 мг.

Кофе может оказывать и положительное, и негативное воздействие на организм человека

Влияние кофе на здоровье человека

Учитывая богатый химический состав, кофе оказывает как благоприятное, так и негативное , что напрямую зависит от индивидуальных особенностей человека и объема выпиваемого напитка в сутки. Общая картина воздействия кофейного продукта на организм такова:

• регулярный прием чистого кофеина в объеме более 1000 мг, которым кофе наиболее богат, может вызвать феномен зависимости, подобно наркотической или алкогольной;
• кофе обладает достаточным мочегонным эффектом, поэтому при появлении признаков обезвоживания, необходимо увеличить количество выпиваемой жидкости;
• у здоровых людей, не страдающих повышенным артериальным давлением, кофе вызывает общее повышение давления на 10-15 мм ртутного столба. У людей, страдающих гипертонией и смежными сердечно-сосудистыми заболевания, давление может повышаться гораздо сильнее или, наоборот, снижаться, что их сильно ограничивает в кофепитии;
• прямого влияния кофеина на сердце не отмечается. Кофе действует на сердечную деятельность косвенно - повышая артериальное давление, путем возбуждающего действия на центральную нервную систему;
• регулярное использование нефильтрованного кофе часто приводит к повышению общего холестерина в крови, что неминуемо приводит к сосудистым патологиям, характеризуя появления проблем с давлением крови;
• улучшение внимания, производительности труда, повышение уровня памяти и настроения - временное явление. В зависимости от реактивности организма, подобный эффект проходит через 30-120 минут;
• кофе усиливает действие некоторых болеутоляющих препаратов, например, ацетилсалициловой кислоты и анальгина, снижает риск возникновения болезней Паркинсона и Альцгеймера за счет временного сосудосуживающего эффекта и прямого воздействия на нейроны головного мозга, возникает так называемый эффект «тренинга» этих органов;
• регулярное употребление кофе снижает риск развития запоров и цирроза печени, рака груди у женщин;
• у лиц преклонного возраста, кофе снижает плотность скелетных костей, что может явиться причиной трещин и переломов;
• у людей, выпивающих в день более двух чашек кофе, велика возможность развития мочекаменной болезни;
• беременным женщинам не рекомендуется выпивать в день более чашки кофе. За счет повышения артериального давления, вследствие воздействия кофеина, возможно развитие анемии плаценты, преждевременные роды и низкая масса тела новорожденного, а также - выкидыши и мертворожденность.

Преимущества и недостатки растворимого кофе

Производство растворимого кофе подразумевает варку кофейных зерен, получение кофейного напитка и его последующую сушку. При этом происходит интенсивное выделение всех растворимых элементов, содержащихся в кофейных зернах, и повторное помещение их в готовую массу растворимого вещества, что не может не сопровождаться потерями. Поэтому, основным недостатком растворимого кофе является потеря некоторых ценных питательных веществ (витаминов, незаменимых аминокислот, белков) и ослабление аромата в следствие испарение эфирных масел. Также у растворимого кофе более очевиден горький привкус.

Растворимый кофе содержит меньше полезных веществ, чем молотый

Производители стараются компенсировать потери добавлением указанных веществ в готовую продукцию, что неминуемо ведет к его удорожанию. Поэтому, чем дешевле кофе на прилавке, тем беднее его вкус и аромат. Кроме того, при изготовлении растворимого кофе используют отходы производства натурального кофе, чаще - из выбракованных зерен.

Пожалуй, единственным преимуществом растворимого кофе является скорость приготовления и увеличение срока его хранения.

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

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

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

Строение кофейной ягоды:

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

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

Пиберри (Peaberry coffee)

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

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

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

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

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

Химический состав кофейного зерна

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

Вещества, влияющие на свойства кофе как напитка:

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

Зависимость вкуса кофе от климатических условий

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

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

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

Размеры кофейных зёрен

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

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

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

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

Дефекты зёрен кофе

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

Виды дефектов кофейных зёрен:

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

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

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.

Кофейное зерно – это семя кофейного дерева, источник кофе. Оно представляет собой косточку внутри плода красного или фиолетового цвета, благодаря чему кофейные зерна часто называют вишнями. Несмотря на то, что кофейные зерна являются семенами, благодаря имеющемуся сходству с настоящими бобами, их называют «бобы». Плоды (кофейные вишни или ягоды) чаще всего состоят из двух частей с присоединенными друг к другу плоскими сторонами. Небольшой процент вишен содержит одно семя, вместо обычных двух. Их называют «peaberry» (зерно кофе округленной формы). По аналогии с бразильскими орехами (семенами) и белым рисом, семена кофе в основном состоят из эндосперма. Двумя наиболее экономически важными сортами кофе являются Арабика и Робуста; 75-80% кофе, производимого во всем мире, составляет кофе Арабика и 20% – Робуста. В семенах Арабика содержится 0,8-1,4% , а в семенах Робуста - 1.7-4%. Поскольку кофе является одним из наиболее широко потребляемых напитков в мире, семена кофе являются важным экспортным продуктом, обеспечивающим более 50% валютных поступлений в некоторых развивающихся странах. Соединенные Штаты импортируют больше кофе, чем остальные страны. Потребление кофе на душу населения в США в 2011 году составило 4,24 кг (9 фунтов), а импорт кофе превысил $8 миллиардов.

История

В Северной и Южной Америке кофе впервые появилось в 1723 году. Южная Америка обеспечивает примерно 45% от общего объема мирового экспорта кофе. Большая часть этого кофе выращивается в Бразилии.

Знаменательные даты

Первое выращивание кофе в Европе (также впервые – за пределами Восточной Африки / Аравии) – 1616 год Первое выращивание кофе в Индии (Малабар) – конец 1600-х Первое выращивание кофе на острове Ява – 1699 год Первое выращивание кофе в Карибском бассейне (Куба, Гаити, Ямайка, Санто-Доминго, Пуэрто-Рико) – 1715-1730 Первое выращивание кофе в Южной Америке – 1730 год Первое выращивание кофе в Голландской Ост-Индии – 1720 год Первая продажа жареных кофейных бобов на розничном рынке (Питтсбург) – 1865 год Разработка важных методов сушки распылением – 1950-е годы

Этимология

В Оксфордском словаре английского языка указывается, что европейские языки в целом переняли слово «кофе» от турецкого слова kahveh, приблизительно в 1600 году н.э., возможно, через итальянское Caffè. Арабское слово qahwah (по-турецки kahveh), название настоя или напитка; по словам арабских лексикографов, первоначально это слово обозначало вино или определенный тип вина, и являлось производным от корня глагола qahiya, «не иметь аппетита». Еще одна распространенная теория состоит в том, что название происходит от провинции Каффа, Эфиопия, откуда растение, возможно, и берет свое происхождение.

Кофейное дерево

Кофейное дерево в среднем от 5-10 м (16-33 футов) высотой. С годами дерево имеет все меньше и меньше разветвлений и больше листьев и плодов. Кофейные деревья высаживают рядами в нескольких футах друг от друга. Некоторые фермеры сажают вокруг них фруктовые деревья или высаживают кофейные деревья по бокам холмов, потому что для их произрастания нужны специфические условия. В идеале, кофейные семена Арабика выращивают при температуре от 15-24°С (59-75°F), а Робуста – при 24-30°C (75-86°F) и при 15-30 см (5.9-11.8 дюймах) осадков в год. Сильный дождь необходим в начале сезона, когда плод развивается, и меньше необходим в конце сезона, как он уже созрел.

Обработка

При созревании плодов их чаще всего собирают, используя метод «селективного отбора» (сбор только спелых плод) или «стрип-сбора» (сбор сразу всех плодов с ветки). В редких случаях азиатская пальмовая куница поедает плоды кофе и экскретирует бобы. Эти бобы называются Kopi Luwak, из них производят очень редкий и дорогой кофе. Существует два способа обработки кофейных ягод. Первый способ – «мокрая обработка», распространен в Центральной Америке и районах Африки. Мякоть ягод отделяют от семян, а затем семена ферментируют – замачивают в воде около двух суток. Это помогает растворить мякоть или липкие следы, которые все еще могут содержаться на семенах. Метод «сухой обработки» дешевле и проще, и используется для обработки семян более низкого качества в Бразилии и большей части Африки. Ветки и другие посторонние предметы отделяются от ягод, а затем плоды раскладывают под солнцем на бетоне или кирпиче на 2-3 недели. Для обеспечения равномерной сушки зёрна регулярно переворачивают.

Термин «зеленые кофейные семена» относится к необжаренным зрелым или незрелым семенам кофе. Их обрабатывают влажным или сухим способом, снимая внешнюю мякоть и слизь. Такие зерна имеют на внешней поверхности неповрежденный восковой слой. Незрелые семена зеленого цвета. Зрелые семена – от коричневого до желтого или красноватого цвета. Обычно высушенное кофейное зерно весит от 300 до 330 мг. Нелетучие и летучие соединения, содержащиеся в зеленых семенах кофе, такие как , удерживают многих насекомых и животных от их поедания. Кроме того, как нелетучие, так и летучие соединения создают уникальный кофейный аромат при обжарке кофейных зерен. Нелетучие азотистые соединения (в том числе алкалоиды, тригонеллин, белки и свободные ) и углеводы имеют важное значение в создании полноценного аромата жареного кофе, и играют важную роль в его биологическом действии. С середины 2000-х годов экстракт зеленого кофе продается в качестве пищевой добавки, и был клинически исследован на предмет содержания хлорогеновой кислоты. Также оценивались липолитические свойства экстракта и его влияние на потерю веса.

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.