Что содержится в кофе. Химический состав кофе: что содержится в кофе кроме кофеина

Чаще всего мы даже не задумываемся о том, что мы едим и пьем - я имею в виду, конечно же, химический состав продуктов и напитков, а не их потребительские свойства. Но иногда все же хочется узнать о том, из чего же состоит любимая еда или напиток. Например, кофе, состав которого в двух словах не опишешь. Именно поэтому мы посвятим ему целую статью, в которой подробно расскажем о составляющих кофе веществах и даже химических элементах. Хотя, справедливости ради, замечу, что для подробного описания всех соединений, входящих в кофе, а тем более - их взаимодействия понадобилась бы целая книга.

Химический состав кофе

Он достаточно сложен. В состав кофе входит огромное количество различных химических соединений, а новые добавляются еще и в процессе обжаривания кофейных зерен. Общее количество различных веществ, содержащихся в кофе, доходит до нескольких сотен. В жареном же кофе и вовсе около тысячи химических соединений, из которых восемьсот отвечают за его вкусовые качества и запах. Из экстрактивных (выделяемых) веществ, входящих в состав практически любого сорта кофе, можно отметить такие группы, как белки, алкалоиды, моно- и дисахароза, фенольные соединения, липиды, аминокислоты, органические кислоты, минеральные элементы и некоторые другие химические соединения, которые содержатся в кофе в крайне незначительных количествах.

Химический состав кофе - белки и углеводы

Что касается белков, то их в кофе не так много - максимум 9-10%, большую часть из которых составляет так называемый аминный азот (около 1,5%), то есть азот, входящий в состав аминокислот, содержащихся в кофе. Углеводов же в кофе значительно больше: до 50 и иногда даже до 60% в сырых кофейных зернах. Из углеводов, содержащихся в кофе, больше всего сахарозы и целлюлозы - в среднем 8 и 8,5% соответственно. Также в несколько меньших количествах в кофе присутствуют лигнин и клетчатка (так называемые высокомолекулярные полисахариды) и пектиновые углеводы. Из высокомолекулярных полисахаридов некоторые обладают высокой степенью растворимости в воде, и прежде всего - арабиногалактан, вещество, которое содержится в большом количестве в различных лиственных породах деревьев. Арабиногалактан, кстати, благотворно воздействует на микрофлору кишечника и помогает в защите иммунной системы организма. Также из кофейные зерен в процессе взаимодействия с водой выделяются такие вещества, как манноза, галактоза, арабинноза и глюкогалактоманнан. Фруктоза и глюкоза также содержатся в кофе в небольших количествах, хотя до недавнего времени считалось, что их там нет. Редуцирующие сахариды - группа, к которой относятся фруктоза и глюкоза, в зависимости от сорта кофе, содержатся в нем в количествах от 0,5 до 1%. Теперь поговорим об отдельных наиболее важных веществах кофе, состав которого, как вы уже успели заметить, невероятно сложен.

Химический состав кофе - танин

Танин или, как его нередко называют, таннин представляет собой вещество, основной функцией которого является связывание других веществ - в частности, белков и полисахаридов. Именно поэтому так важно сохранять танин в тех напитках и продуктах, в которых он содержится, ведь его разрушение может повлечь за собой и распад многих других ценных соединений. Что интересно, химический состав танина (в плане составляющих его элементов) такой же, как и у воды - он состоит из кислорода и водорода, однако структура молекулы и количественное содержание этих элементов, разумеется, совершенно другие. В сырых зернах танин может составлять достаточно большой процент - вплоть до 7,7%. Однако во время обжаривания большое количество этого ценнейшего вещества распадается или окисляется и в уже готовом кофе содержание танина составляет не более 1%. Тем не менее, именно благодаря разложению танина кофе и приобретает тот незабываемый аромат и вкус, за который так ценят его истинные поклонники. Поэтому с точки зрения приобретения нужных вкусовых качеств расщепление танина просто необходимый процесс.

Химический состав кофе - кофеин

О наличии в кофе этого компонента знают практически все. Кстати, свое название он и получил благодаря этому напитку. Химическая формула кофеина: C 8 H 10 N 4 O 2 , то есть состоит он, как и многие другие органические вещества, из атомов углерода, водорода, азота и кислорода. Молекулярная структура кофеина следующая: в центре располагаются атомы углерода и азота, к трем крайним атомам углерода прикреплены по три атома водорода, а еще один - к атому углерода, находящемуся в связи с двумя атомами азота. Атомы же кислорода соединены с двумя другими связанными атомами углерода и находятся, как и водород, на концах структуры. У кофеина есть и другие названия: гуаранин, матеин, теин, а также 1-3-7-триметилксантин и 2-6-диокси-1-3-7-триметилпурин. Больше в химическую тему углубляться не будем, а поговорим о свойствах кофеина и об особенностях его содержания в кофе.

Кофеин не имеет ни запаха, ни цвета, а при растворении в воде придает напитку горький привкус. Именно горечью и можно объяснить вкус приготовленного кофе. Плавится кофеин при температуре 236 градусов Цельсия, а если его подвергать постепенному нагреванию, может даже возгоняться, то есть переходить из твердого вещества в газообразное сразу же, без превращения в жидкое. В различных сортах кофе кофеин может иметь разную степень содержания - от 0,6 и до 3%. Кроме зерен кофе, кофеин в больших количествах содержится в листьях чая и коки, а также в мате и гуаране. Что касается медицинских свойств кофеина, то известно, что он возбуждает рецепторы головного мозга, повышая двигательную активность и улучшая реакцию. Именно поэтому многие велогонщики (а в велоспорте с недавних пор вновь разрешено потребление кофеина) употребляют кофеиновые батончики, значительно улучшающие физическое состояние, прямо во время гонки.

Химический состав растворимого кофе

Здесь нужно сказать, что растворимый кофе по-своему химическому составу, конечно же, весьма отличается от натурального. Дело в том, что для улучшения вкусовых качеств, а также цвета и запаха растворимого кофе, практически все производители используют различные химические добавки. Однако существует и качественный растворимый кофе, в состав которого никаких добавок не включается. Процесс его изготовления следующий: кофейный экстракт в этом случае просто высушивается и затем фасуется. Такой растворимый кофе получил название органического, поскольку его состав ничем не отличается от природного (исключая поправки на воздействие воды и тепла).

Существует и растворимый кофе с нулевым содержанием кофеина, но в этом случае вместо кофеина в нем присутствует угольная кислота. Что же касается подавляющего большинства сортов растворимого кофе, то натуральные вещества, присутствующие в кофе изначально, составляют в этих напитках не более 20%. А на остальные 80% приходятся всевозможные добавки: ароматизаторы, стабилизаторы, красящие вещества и консерванты. Именно поэтому натуральный кофе - в зернах или молотый всегда был и остается лучше любого растворимого. Если уж выбирать растворимый кофе, то хотя бы органический, в котором содержится минимальное количество всяких подобных веществ, не слишком благотворно влияющих на наш организм.

Сырые кофейные зерна, в расчете на сухое вещество, содержат 32-36% экстрактивных веществ, стабильно сохраняющихся в течение семи и более лет при нормальных условиях хранения. В состав сухого вещества сырого кофе входят следующие основные компоненты, в %: кофеин - 0,7-2,5; белковые вещества - 9-19,2; жир - 9,4-18; сахароза - 4,2-11,8; моносахариды - 0,17-0,65; клетчатка - 32,5-33,5; пентозаны - 5-7; дубильные вещества - 8,7-11,9; минеральные вещества - 3,7-4,5; органические кислоты: хлорогеновая - 4-10,9, лимонная - 0,3, винная - 0,4, яблочная - 0,3, щавелевая - 0,05, кофейная - 0,2. Влажность сырого кофе - 9-12%.

Наибольшее влияние на организм человека при употреблении кофе из перечисленных веществ оказывает алкалоид кофеин (C 8 H 10 N 4 O 2), или 1,3,7-триметилксантин, являющийся производным пуриновых оснований. Кофе оказывает благоприятное физиологическое действие на организм благодаря содержанию кофеина, выражающееся в регулировании уровня глюкозы в крови и повышении общего тонуса и работоспособности человека. В кофе кофеин находится как в свободном состоянии, так и в соединении с калием и хлорогеновой кислотой в виде кофеин-хлорогеново-кислого калия; при этом преобладает связанная форма. Более высокие сорта кофе отличаются пониженным содержанием кофеина, а низкосортный африканский вид робуста может накапливать до 3,2% кофеина. В процессе хранения кофе содержание кофеина в зернах практически не изменяется, а при обжаривании увеличивается, что подтверждается данными табл. 8.

Наряду с кофеином в зернах сырого кофе из алкалоидов также находится не обладающий физиологической активностью тригонеллин (C 7 H 7 N0 2 - метилбетаинникотиновая кислота) в количестве 0,24-1,2%. Он распадается при обжарке зерен на ряд соединений, в том числе пиридин, который участвует в формировании вкусовых свойств готового кофе. В зернах кофе, помимо этого, обнаружены теобромин (1,85 мг%) и теофилин (0,62 мг%).

Специфично для отдельных ботанических видов и сортов кофе содержание белковых веществ. Аравийский кофе примерно на 3% меньше содержит белковых веществ, чем кофе робуста, при этом внутрисортовые колебания не превышают 2%. Установлена положительная корреляционная зависимость между количеством кофеина и азотистых веществ. В процессе хранения их общее содержание не изменяется, но наблюдается увеличение фракции водорастворимых белков, обладающих высокой степенью электропроводности.

Также обнаружено в составе азотистых веществ кофе 20 свободных аминокислот, количество которых при хранении практически не изменяется. При этом кофе высшего сорта отличается более высоким содержанием свободных аминокислот (до 923 мг%) по сравнению с кофе 1-го и 2-го сортов (до 480 мг%).

В кофейных зернах содержание жира (кофейное масло - coffee oil) подвержено существенным межвидовым и внутривидовым колебаниям. Самое низкое содержание жира - у индийских сортов кофе. Отличительной особенностью кофейного масла является высокое содержание дитер-пеновых эфиров. На долю ненасыщенных жирных кислот в кофейном масле приходится более половины - 51,9-57,3%, в том числе преобладает линолевая кислота (37,2-45,6%).

В кофейном масле из зерен кофе разных видов и разновидностей качественный состав жирных кислот практически идентичен. При хранении сырого кофе незначительно возрастают кислотное и перекисное числа жира, что свидетельствует о замедленном протекании внутриклеточных гидролитических и окислительных процессов.

Углеводы оказывают существенное влияние на вкусовые свойства кофе и, в частности, сахара, являющиеся предшественниками многих вкусовых и ароматических веществ обжаренного кофе. Углеводы в кофе представлены сахарами, гетерополисахаридами и клетчаткой.

Сахара кофе представлены глюкозой, фруктозой, галактозой и сахарозой, которые составляют приблизительно 28% водорастворимых веществ. В сыром кофе аравийских сортов содержится 8,2-8,3% моносахаридов, в то же время в робусте присутствует 3,3-4,1%. В процессе хранения сырого кофе содержание Сахаров снижается незначительно.

Гетерополисахариды кофе представлены галактанами, маннанами, глюканами и арабанами. В состав полисахаридов зеленого кофе агаЫса входят арабиноза - 1,8%, галактоза - 9,3%, манноза - 20,8%, глюкоза - 6,8%. В то же время в жареном кофе и в экстракте данные сахара и ге-теропо-лисахариды присутствуют в следовых количествах (0,3% - глюкозы, 0,16-0,05% - фруктозы, 0-0,26% - маннозы и 0,02-0,3% - глюкозы и сахарозы). Таким образом, при высотемпературной обработке и под воздействием высокого давления (до 2,5 МПа) в зернах кофе протекают крекинговые процессы разрушения, прежде всего, углеводов.

В то же время клетчатка кофе, составляющая одну треть сухого вещества кофейных зерен, формирует твердость и плотность зерен. Не позволяя разваливаться и увеличиваться в объеме при обжаривании, клетчатка кофе и позволяет получить ароматный продукт. При этом она является одним из наиболее стабильных компонентов, и отдельные виды и сорта кофе практически не отличаются между собой по содержанию клетчатки.

Дубильные вещества, содержащиеся в кофе, обусловливают терпкость кофейного напитка. Между содержанием дубильных веществ и хлорогеновой кислоты, составляющей до 85-90% общего количества полифенольных соединений, существует прямая зависимость. Хлорогеновая кислота в таком значительном количестве содержится в природе только в зернах кофе, придавая им специфический слабокислый и слегка терпкий вкус. Количество полифенольных соединений в процессе хранения заметно снижается, что приводит к некоторому снижению терпкости кофе робуста, но к обеднению вкуса кофейных напитков из высших сортов арабики. Для кофе характерно значительное содержание кофедубильной кислоты (4-11% сухой массы), представляющей собой смесь хлорогеновой, кофалиновой (C 32 H 38 O ig), кофалевой (С 34 Н 54 0 15) кислот и других соединений.

Титруемая кислотность является одним из наиболее стабильно сохраняющихся его компонентов и составляет в зависимости от сорта кофе 10,8-17,8°. Уровень титруемой кислотности по мере хранения кофе возрастает незначительно (за 7 лет - на 0,3-1,1°), что свидетельствует о замедленном протекании внутриклеточных гидролитических и окислительных ферментативных процессов.

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.

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.

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.