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
|
Компоненты | ||
|
обжаренном |
||
|
Растворимые вещества (сумма) | ||
|
Азотистые вещества | ||
|
Декстрин | ||
|
Клетчатка | ||
|
Гемицеллюлозы | ||
|
Зольные элементы | ||
|
Кофедубильная кислота | ||
|
Хлорогеновая кислота (сумма свободной и связанной) | ||
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.
Кофе относится к числу немногочисленных напитков натурального происхождения, биохимический состав которых включает огромное количество органических и неорганических элементов, оказывающих существенное влияние на состояние и функционирование всех систем и тканевых структур человеческого организма. Несмотря на все старания, ученым до сих пор не удалось создать искусственный заменитель кофе, способный в точности передать его неповторимый аромат и вкус. Ситуация, в точности напоминающая тщетные попытки по созданию аналога грудного молока. Очевидно, природа неохотно открывает человеку свои заветные секреты.
О химическом составе кофе
Биохимический состав кофе отличается чрезвычайной сложностью: в него входит около двух тысяч химических компонентов, совокупность которых и дает его характерный вкус и аромат. Изучить удалось лишь половину этих веществ. Благодаря современным методикам химического анализа было установлено, что натуральный кофе содержит несколько сотен органических веществ, определяющих вкусовые и ароматические свойства любимого нами напитка, причем у каждого его сорта – свой неповторимый набор этих компонентов.
Богатство химического состава и процентное соотношение веществ в зернах кофе определяются климатическими условиями и характеристиками грунта, а особенности их вкуса и аромата – технологией обжарки и способом приготовления, в ходе которых натуральные вещества подвергаются целому ряду сложных химических метаморфоз. Таким образом, каждый этап переработки зерен кофе (в том числе и приготовление напитка) последовательно заканчивается видоизменением их химического состава. Суть происходящих при этом процессов является предметом изучения многих мировых исследовательских центров.
Состав зеленых кофейных зерен
Четвертая часть массы сырых кофейных зерен приходится на долю кофеина, хлорогеновой кислоты, тригонеллина, минеральных солей и растительных белков. Оставшиеся три четверти веса составляет растительная клетчатка, кофейное масло и вода. Плоды кофе – чемпионы по содержанию хлорогеновой кислоты, придающей им терпкий слабокислый вкус: ни один другой продукт не содержит ее в таком количестве.
В зернах арабики содержание кофеина понижено, а в плодах низкосортной африканской робусты его больше всего (свыше 3%). Процесс хранения кофе никак не отражается на содержании кофеина, а вот обжарка приводит к увеличению его массовой доли. Содержание кофейного масла в разных видах кофе существенно отличается. Меньше всего жира – в индийских сортах. Самое высокое содержание белка – в африканской робусте.
О составе обжаренных кофейных зерен
Состав обжаренных зерен кофе определяется не только условиями его произрастания, но и продолжительностью обжарки. В ходе этого процесса зерна, теряя значительную часть жидкости и от 14 до 23% веса, в то же самое время (благодаря газообразованию) приобретают дополнительный объем. Сырые плоды кофе содержат множество алкалоидов, фенолов, белков, аминокислот, дисахаридов, липидов, минеральных солей, натуральных кислот и целый ряд компонентов, присутствующих в незначительном количестве.
В ходе обжарки в них образуются новые химические соединения, обогащая и без того разнообразный химический состав, насчитывающий более тысячи компонентов, восемь сотен из которых определяют вкус готового напитка. Помимо восхитительного аромата обжарка придает зернам всем известный темный цвет. Обжаривание избавляет зерна от содержащейся в них влаги; при карамелизации сахара происходит образование карамелина (окрашивающего зерна в коричневый цвет) и кофеоля – многокомпонентного соединения, являющегося источником характерного кофейного аромата. В процессе распадения хлорогеновой кислоты, в значительном количестве содержащейся в плодах, кофе приобретает свой вяжущий терпковатый привкус.
Столь же разрушительна обжарка и для танинов - натуральных веществ, придающих напитку горький вкус. Учитывая это, обжаривать зерна следует осторожно. Еще одним источником неповторимого аромата является алкалоид тригонеллин, разрушение которого в ходе обжарки дает никотиновую кислоту. Совсем иначе переносит этот процесс знаменитый алкалоид кофеин. После обжаривания плодов, теряющих большую часть своей влаги, его количество (в процентном соотношении к массе сырья) даже увеличивается.
Бодрящее действие кофе обеспечивается наличием кофеина. Исследователей всегда занимал вопрос, благодаря какому компоненту, содержащемуся в плодах кофе, приготовленный из них напиток обладает способностью отгонять сон и придавать бодрость.
Это кристаллическое бесцветное вещество, выделенное немецким исследователем Рунге в 1819 году, и было названо кофеином. При дальнейших изысканиях кофеин был найден в листочках чая, мате, колы, гуараны, какао. Было установлено, что растения синтезируют его, чтобы защитить себя от насекомых-вредителей и для привлечения опылителей. Кофеин повышает двигательную активность, ускоряет реакцию, улучшает мозговую деятельность и работу нервной системы. Содержание кофеина определяется сортом кофе. В лучших сортах арабики, отличающихся мягким вкусом и приятным запахом, зерна содержат от 0,5 до 1,5% кофеина, а в плодах робусты его может быть от 1,5 до 4,5%.
Кофеин - это алкалоид, после обжарки он не распадается и его количество не уменьшается, если сравнивать с зеленым. Точнее говоря, количество кофеина в обжаренном зерне увеличивается, но только пропорционально уменьшению веса зерна, которое теряет жидкость при обжарке.
Химический состав кофе зависит от его сорта, а также от методики и уровня обжарки. 100 мл напитка, приготовленного из обжаренных плодов, содержат (в среднем): белки (0,2 г), жиры (0,5 г), углеводы (0,2 г). Убежденные поклонники крепкого черного кофе попадают почти в такую же сильную зависимость от него, как курильщики – от табака. Невзирая на вред, причиняемый организму бесчисленными чашками кофе, любители этого напитка не могут отказать себе в удовольствии выпить еще чашечку. Между тем, употребление натурального кофе противопоказано больным с язвой желудка и двенадцатиперстной кишки, с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, с хроническими колитами и энтероколитами. Нежелательно пить его при склонности к возникновению неврозов, бессонницы и при тиреотоксикозе.
Что же делать людям, которым противопоказано употребление кофе? Неужели им необходимо навсегда забыть вкус этого чудесного напитка? Конечно же, это не так. В современных супермаркетах можно отыскать немало кофейных напитков, состав которых либо не содержит натурального кофе, либо его количество не превышает 35%. При составлении кофейных напитков используется растительное сырье, в процессе варки дающее напиток, вкус и аромат которого напоминает натуральный кофе, а отсутствие кофеина и кофеоля делают его безопасным для здоровья людей, страдающих вышеперечисленными недугами. К тому же, в некоторых странах научились изготавливать декофеинизированный кофе, содержание кофеина в котором практически равно нулю.
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.
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.
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
