Какие витамины в зернах кофе

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

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.

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

Учитывая богатый химический состав, кофе оказывает как благоприятное, так и негативное воздействие на здоровье, 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.

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.

источник

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.

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.

В результате мутации до 5% кофейных ягод содержит не два, а лишь одно зерно, называемое пиберри (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.

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.

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.

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 обжарки кофе. Чем больше зерно, тем сложнее его равномерно обжарить снаружи и внутри.

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.

источник

В природе все тщательно продумано. А кофейное зерно является одним из самых сложных ее творений. Сотни лет ученые пытаются раскрыть все составные компоненты зерна, оценить их влияние на человека и синтезировать в искусственных условиях. Какие вещества в составе кофе занимают самую крупную долю и как они влияют на человека?

Сегодня химики многих известных лабораторий по-прежнему исследуют зерна кофе. Это не простое любопытство, а желание точно определить состав кофе, его изменение в зависимости от степени термической обработки, чтобы сделать в дальнейшем напиток более полезным и богатым на вкусовые и ароматические свойства.

Именно кофеину напиток обязан бодрящим и возбуждающим нервную систему эффектом. Это обусловлено способностью кофеина тормозить действие расслабляющих рецепторов и активизировать работу возбуждающих в коре головного мозга. В результате желание поспать, отдохнуть, прилечь пропадает, взамен чего появляется бодрость и повышается работоспособность. Конечно, эффект от кофеина временный и через несколько часов организм все-таки потребует нужную ему порцию отдыха.

Содержание алкалоида в составе кофейного зерна варьирует в зависимости от сорта и региона произрастания деревьев. Робуста обычно содержит больше кофеина, чем арабика, поэтому и вкус напитка, в котором преобладает этот сорт кофе, обладает выраженной горечью и терпкостью. Рекордно высокое содержание кофеина зафиксировано в робусте из Гвинеи – 1,7%. Под воздействием высоких температур кофеин практически не разрушается и его количество остается неизменным. Впервые алкалоид был синтезирован в лаборатории в середине XIX века и стал компонентом многих таблеток от головной боли.

Еще одним представителем алкалоидов является тригонеллин. Он не оказывает возбуждающего действия на нервную систему, но способствует насыщенности зерна вкусовыми качествами. При обжарке он распадается на некоторое число менее сложных соединений, которые также способствую появлению характерного аромата кофе.

Хлорогеновая кислота – один из ценнейших компонентов среди фенольных соединений. Натуральное необжаренное зерно – единственный известный природный продукт с высоким ее содержанием. Она влияет на работу пищеварительной системы человека, в частности, участвует в расщеплении жиров, поэтому зеленый кофе так популярен среди худеющих. При обжаривании зерна содержание кислоты уменьшается в 2-3 раза за счет ее распада на другие менее ценные компоненты. Часть из них влияет на цвет обжаренного зерна.

Никотиновая кислота как представитель витаминов группы В и витамин РР – единственные в своем роде активные биологические компоненты. Они участвуют в обменных процессах и регуляции нервной деятельности. Данные витамины под воздействием высоких температур снижают свою концентрацию.

Химический состав кофе – это около 30 наименований органических кислот, некоторые из которых практически не претерпевают превращений при обжарке и участвуют в формировании здорового метаболизма.

Эфирные масла и кафеоль – сложные компоненты, включающие более 200 соединений, которые обеспечивают зерну многогранный аромат. Попытки ученых синтезировать кафеоль в лабораторных условиях пока не дали результатов, что говорит о действительной сложности этих соединений.

Танины – сложные органические вещества, придающие кофе горечь. Натуральный необжаренный продукт содержит до 9% танинов, а готовый – всего около 1%. Кроме вкуса, танины дают зерну бурый цвет, претерпевая превращения в темные пигменты. В результате сильной итальянской обжарки содержание танинов может быть очень ничтожным, от чего и вкус будущего напитка становится простым и даже пустым. Если в чашку добавить молоко или сливки, они связывают танины и нейтрализуют их горечь.

Натуральный зерновой или молотый кофе не является питательным и калорийным продуктом, хотя в его составе присутствуют:

• белки – 0,2 г;
• жиры – 0,6 г;
• углеводы – 0,1 г.

Калорийность чашки готового напитка из натурального зернового кофе не превышает 1-2 Ккал. Именно поэтому продукт считается низкокалорийным и не способным навредить фигуре. В кофе содержится также железо, фосфор, кальций и калий.

Что происходит с компонентами, которые содержатся в кофе, при обжаривании? Термическая обработка зеленого зерна производится с целью удаления из него влаги и экстракции сахаров и эфирных масел, которые обеспечивают зерну характерный цвет, вкус и аромат.

Какие именно превращения претерпевают компоненты зерна?

• Количество воды сокращается с 11% до 3%.
• Выделение глюкозы и ее карамелизация.
• Сложные полисахариды превращаются в водорастворимые углеводы.
• Формируется кафеоль – самый сложный компонент, состоящий из более чем 220 соединений.
• Тригонеллин превращается в никотиновую кислоту.
• Доля хлорогеновой кислоты сокращается в среднем на 65%.

Черный цвет кофейного зерна может говорить о том, что оно подвергалось самой интенсивной термической обработке и, возможно, произошло частичное обугливание сахаров. Такой кофе не будет вкусным и ароматным.

Если говорить о составе растворимого кофе, то он менее богат на ценные компоненты. В нем выделяют высокую дозу кофеина и смолистых веществ, тогда как фенолы, кислоты, витамины и прочие полезные органические соединения в процессе производства теряются. Хим. состав сублимированного продукта немного богаче обычного растворимого ввиду особенностей технологических процессов производства.

Кофе как продукт доступный широкому кругу потребителей на российском рынке представлен такими марками, как:

• Якобс (Монарх);
• Жокей (по-турецки, классический, по-венски);
• Нескафе (Классик);
• Лавацца (Кремо, Эспрессо);
• Чибо;
• Жардин.

Большинство из них в составе имеют арабику бразильского происхождения под названием Сантос, которая купажируется с другими сортами и робустой. Всемирно известный итальянский бренд Лавацца работает с более редкими сортами кофе, хотя бразильскую продукцию также закупает для улучшения вкуса своих оригинальных купажей. Есть сорта кофе, которые при обжарке и дальнейшем приготовлении напитка дают приятный шоколадный аромат и вкус. В них содержатся особые эфирные масла, которые и обеспечивают продукту ноты какао в аромате. Кофе в капсулах для кофемашины не отличается по составу от зернового.

Состав кофе как готового напитка зависит от его вида. Сегодня существуют десятки рецептов приготовления кофе от любимого многими Капучино и Гляссе до редкого Бичерин. Составляющие напитка могут быть самыми разными от обычных или взбитых сливок, Амаретто до экзотических ликеров и специй. Ниже на рисунке представлен состав кофе, приготовляемого по разным рецептам. Дополнить этот список может французский кофе, который имеет выраженный сливочный вкус за счет сочетания сладкого молока с взбитыми сливками.

Существуют группы особых кофейных напитков, предназначенных для людей, ведущих здоровый образ жизни, тех, кто негативно реагирует на кофеин, и для худеющих. К таким, например, относится продукция Леовит. Это напитки из зеленых кофейных зерен, обогащенные витаминами и прочими функциональными компонентами, позволяющие повышать работоспособность, улучшать липидный обмен, препятствовать накоплению жиров, восполнять дефицит витаминов. Это растворимые продукты, расфасованные в пакетики для разового приготовления напитка.

Многие известные бренды предлагают рынку кофе без кофеина. Это как молотый, так и растворимый кофе с минимальным содержанием алкалоида в составе. Он предназначен людям с гипертонической болезнью и другим категориям покупателей, которые по ряду причин не могут употреблять напиток с возбуждающими нервную систему свойствами.

Сегодня нам доступна пока не вся информация о составе кофейного зерна ввиду его сложности и длинной цепочки превращений одних компонентов в другие в процессе обработки продукта и его хранения. Но те сведения, за которыми стоят исследования ученых, говорят скорее о большей пользе напитка для человека, чем его вреде. Хотя все, кто начинает день с чашки кофе, никогда не променяют его вкус и аромат на другой, даже самый полезный для здоровья напиток!

источник

Кофе содержит вещества органического и неорганического происхождения. Он отлично бодрит, и это свойство определяется входящими в его состав компонентами.

Состав кофе будет отличаться у сырых и жареных кофейных зерен, у молотого и растворимого напитка, а также у каждого сорта присутствует свой особенный набор элементов, и он полностью до сих пор не изучен. Но его основные компоненты хорошо изучены. Главный из них — кофеин.

Концентрация остальных веществ зависит от сорта и почвы, на которой растение выросло. Многие вещества появляются после обжаривания зерен. Около 80% из них отвечают за вкус конечного напитка. Кофе состоит из алкалоидов, фенольных соединений, белков, сахара и полисахаридов, органических кислот, липидов, минералов, аминокислот и др.

Химический состав кофе — это белки, жиры, углеводы, кофеин, танин, минеральные вещества, витамины, среди которых В1, В2, Е, ниацин, а также органические кислоты и такие микроэлементы, как кальций, магний, натрий, железо, калий, медь. Если сказать кратко, это углеводы, вода и кофейные масла. Более 50% состава занимают такие углеводы, как клетчатка и сахара. Они являются телом напитка.

При физико-химическом воздействии вещества в кофе изменяется из-за частичного разложения и образования новых веществ. Так, при обжарке зерно теряет до 18% влаги, а увеличивается в 1,5 раза. Сахара карамелизуются, из-за чего цвет меняется на темный. Клетчатка распадается на кислоты и спирты. Жиры частично распадаются на кислоты. Содержание кофеина существенно не меняется, потому что зерно теряет влагу, а концентрация сухих веществ возрастает.

Помимо белковых веществ, жиров, углеводов, органических кислот, пищевых волокон, воды, золы, в состав жареных зерен входят витамины В2, Е, ниацин и такие микроэлементы, как кальций, натрий, фосфор и железо.

Формула кофе — это белковые вещества и углеводы, на долю которых приходится 50-60% общей массы сырого кофе. Растворимый кофе отличается от натурального, так как производители добавляют много химических добавок и ароматизаторов. Существует еще органический кофе, процесс создания которого предполагает высушивание кофейного экстракта. В отличие от растворимого неорганического кофе, где натуральные вещества составляют только 20% от общего состава, в органическом этот процент немного выше.

Однако химический состав растворимого кофе включает еще белки, жиры, углеводы, органические кислоты, пищевые волокна, воду, золу, витамины В2, ниацин, кальций, натрий, фосфор и железо.

В кофе алкалоиды — это биологически активные щелочные органические соединения. В кофейном зерне содержится два основных — кофеин и тригонеллин. От них зависят вкус и свойства напитка.

Молекула кофеина имеет формулу C8H10N4O2. Это вещество без запаха и цвета, алкалоид пуринового ряда, находящийся в зерне как в свободном состоянии, так и в соединениях с калием и хлорогеновой кислотой. В более высоких сортах содержание кофеина меньше, чем в низкосортных. Примеры видов кофе и процентного содержания кофеина в них:

• Аравийский — 0,6-1,2;
• Робуста — 1,8-3;
• Либерийский — 1,2-1,5.

От содержания кофеина зависят оценка качества сырья и установление технических требований на него.

Кофеин оказывает стимулирующее действие на центральную нервную систему, усиливает сердечный ритм, ускоряет пульс, вызывает расширение кровеносных сосудов, усиливает мочеотделение, снижает агрегацию тромбоцитов. Кофеин применяется в составе средств от головной боли, мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости. Однако повышенное употребление кофеина оказывает отрицательное действие на организм человека.

В кофе теобромин содержится в сердцевине зерен и оказывает противоположное кофеину действие. Часто растворимый кофе не бодрит, а усыпляет человека, потому что в нем мало кофеина и много теобромина. Молекула теобромина C7H8O2N4. Это диметилксантин, бесцветный порошок мелкокристаллического строения, труднорастворимый в воде.

В кофе содержание танина — вещества, состоящего из кислорода и водорода, имеющего задачу связывания белков и полисахаридов, — в сырых зернах составляет до 7,7%. Но во время обжаривания большое количество распадается или окисляется, и его содержание в готовом напитке составляет не более 1%. Тем не менее, благодаря разложению танина, он приобретает свой особенный аромат и вкус.

Это бесцветные и легкорастворимые в воде кристаллы. Они являются самыми распространенными из многих естественных кислот в зеленых и обжаренных кофейных зернах, и их содержание в этих зернах высокое. Однако концентрация этих кислот варьируется в зависимости от типа, сорта, помола и способа приготовления. Например, сорт Робуста содержит больше хлорогеновых кислот, чем Арабика.

Содержание хлорогеновых кислот в кофейном зерне уменьшается в процессе обжарки, поэтому в темно-обжаренных зернах их концентрация меньше, чем в зеленых. Они обладают мощным антиоксидантным действием на человеческий организм.

Теофиллин представляет собой бесцветные, труднорастворимые в холодной воде иголочки, с формулой C7H8O2N4. Его общее количество в зернах дикорастущих кофейных растений 1-4 мг%. Теофиллин расслабляет гладкие мышцы в дыхательных путях, что позволяет легче дышать. Кроме того, это вещество стимулирует скорость и силу сокращения сердца.

Тригонеллин — это алкалоид кофе, являющийся главной отличительной чертой напитка, его ароматом. Его содержание в напитке зависит от сорта и обжарки. В относительно большом количестве тригонеллин содержится в сортах Арабика (1-1,2%). В сортах Робуста его несколько меньше (0,6-0,74%), а в сортах Либерика — всего 0,2-0,3%.

Тригонеллин хорошо растворяется в воде, при обработке зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР).

Химический состав и пищевая ценность кофе зависят от сорта и способа его приготовления.

Пищевая ценность натурального кофе на 100 г продукта, без сахара, составляет:

• белки — 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;
• органические кислоты — 9,2 г;
• зола — 6,2 г;
• насыщенные жирные кислоты — 5,7 г;
• вода — 4,7 г;
• моно- и дисахариды — 2,8 г.

Пищевая ценность растворимого кофе в 100 г продукта:

• белки — 15 г;
• жиры — 3,6 г;
• углеводы — 7 г;
• вода — 7 г;
• зола — 1 г;
• витамин PP (ниациновый эквивалент) — 26,49 мг;
• витамин PP — 24 мг;
• витамин B2 (рибофлавин) — 1 мг;
• фосфор — 250 мг;
• кальций — 100 мг;
• железо — 6,1 мг;
• натрий — 3 мг.

В состав кофейных зерен входит множество ценных витаминов и микроэлементов. Например, витамин PP, главной функцией которого является регулирование окислительно-восстановительных процессов в организме. Витамин B2 ускоряет обмен веществ, а также способствует поглощению кислорода клетками волос, кожи, ногтей.

• витамин PP (ниациновый эквивалент) — 19,7 мг;
• витамин PP — 17 мг;
• витамин E (ТЭ) — 2,7 мг;
• витамин B2 (рибофлавин) — 0,2 мг;
• витамин B1 (тиамин)- 0,07 мг;
• калий (K) — 2010 мг;
• магний (Mg)- 200 мг;
• фосфор (P) — 198 мг;
• кальций (Ca) — 147 мг;
• натрий (Na) — 40 мг;
• железо (Fe) — 5,3 мг.

В состав входят следующие макроэлементы: кальций, который необходим для здоровья костного скелета; магний, способствующий нормализации сердечного ритма, росту костей; натрий, который необходим для процессов межклеточного и внутриклеточного обмена, сердечно-сосудистой и мышечной системы; калий, участвующий в передаче нервных импульсов, регулирующий водно-солевой баланс; фосфор, который стимулирует рост и восстановление организма, нормализует энергетический обмен, стимулирует метаболизм.

Еще один важный элемент — железо, влияющий на уровень гемоглобина в крови, необходимый для осуществления обменных процессов в организме.

Натуральный кофе не содержит токсинов и вредных веществ, оказывает мощное антиоксидантное действие. Употребление этого напитка в разумных количествах способно приносить не только удовольствие, но и ощутимую пользу.

источник

Кофе — это самый популярный натуральный напиток, который отличается богатым составом. Он состоит из многочисленных структурных элементов органической и неорганической природы, влияющих по-разному на организм человека. Свежеобжаренные кофейные зерна содержат около тысячи разнообразных химических соединений. Так что в кофе содержится и какой эффект оказывает?

Кофейное зерно содержит в себе множество биологически активных компонентов, но их концентрация значительно разнится в зависимости от метода приготовления сырья. Эти соединения имеют кислотный или щелочной характер в зависимости от их строения.

Сырые зерна содержат до 12% процентов жидкости, около 8% сахаристых веществ и столько же дубильных веществ. На долю клетчатки в свежем сырье приходится около четверти от сухого остатка. Содержание алкалоидов в зернах достигает 12%. В кофейных зернах обязательно присутствуют жиры, а также белки и углеводы в незначительном количестве.

После обжаривания кофейное сырье теряет значительное количество воды, углеводов, дубильных веществ. В то же время возрастает концентрация жиров и алкалоидов. Термическая обработка способствует запасанию кислот, витаминов и необходимых микроэлементов.

Кофейное зерно, помимо огромного количества активных веществ и ароматических соединений, содержит три основные группы компонентов:

Их соотношение зависит от вида кофе, способа приготовления и условий произрастания растения.

Содержание белковых соединений сильно зависит от видовой принадлежности конкретной кофейной культуры. Выявлена зависимость концентрации алкалоидов от числа белков. При хранении никак не изменяется их количество, но замечена тенденция к увеличению водорастворимой фракции.

Помимо белков, в состав группы азотистых соединений входит более 20 аминокислот свободного типа. Их количество никак не изменяется при хранении. Кофе высокого сорта содержит преобладающее их количество в своем составе.

В зернах кофейного дерева концентрация маслянистых соединений зависит от видовых особенностей. Минимальное количество жира — у кофе, произрастающего в Индии. Кофейное масло имеет особенность в виде большого числа эфиров. Насыщенные жирные кислоты в масле составляют больше половины. Преобладает содержание линолевой кислоты.

Качественный состав маслянистой составляющей у всех кофейных культур идентичен. С увеличением времени хранения замечена тенденция к замедлению окислительных процессов.

Сложные и простые сахара в составе кофейного зерна оказывают сильное влияние на вкусовые качества готового напитка. Они могут служить предшественниками для формирования летучих структур, получаемых при обжарке. Эти соединения придают напитку особый аромат.

Углеводы в кофе встречаются в виде глюкозы, фруктозы, галактозы и сахарозы, концентрация которых от водорастворимой фракции занимает около 30%. Каждый сорт кофе содержит определенное количество сахаров. При хранении их концентрация сильно не изменяется.

В состав кофейного зерна входит клетчатка, занимающая почти треть от объема , она придают плотность зерну. Это свойство не позволяет сырью сильно разрушаться или развариваться, увеличиваюсь в объеме . Клетчатка позволяет сохранить ароматические соединения, придающие напитку особый запах. Это соединение достаточно стабильно, разные виды кофейного растения не различаются ее содержанием.

В кофе содержится обильное количество алкалоидов, но только некоторые из них способны оказывать физиологический эффект. Кофейное зерно по мере своего созревания аккумулирует два главных алкалоида:

Первый запасается в оболочке продукта, второй — во внутренней части. Если напиток готовится из необработанных цельных зерен , то в нем присутствуют оба азотистых вещества. Алкалоиды кофе обуславливают тонизирующее действие напитка на организм.

Этот алкалоид — важный компонент кофе. Именно он обуславливает все физиологические эффекты, вызываемые тонизирующим напитком. В чистом виде это вещество не имеет выраженного запаха или цвета, но идентифицировать его можно по довольно горькому вкусу. Это вещество обладает высокой растворимостью в полярных жидкостях и нейтральную реакцию среды. В кофе алкалоид встречается в моноварианте или связанным с кисловатым калием в соединения солевого типа.

Концентрация главного азотистого соединения определяет качество кофе. Каждый вид этого напитка отличается своей концентрацией алкалоида. На это влияют природные условия, в которых выращивалось сырье.

Кофеин обуславливает основной эффект напитка. Это в первую очередь стимуляция нервной системы. Но при частом применении может вызвать медлительность в проведении нервных импульсов. А в изобилии может спровоцировать истощение организма.

Это азотистое соединение, как и кофеин , обладает выраженным горьким вкусом. От кофеина отличается насыщенностью метильными группами. Теобромин плохо растворим в водной среде и встречается в виде кристаллогидрата. Этот алкалоид чаще всего имеет прозрачный или белый цвет.

Это вещество действует почти как кофеин, но эффект не такой выраженный. Теобромин обладает высокой тропностью к сердечно-сосудистой системе. Он влияет положительно на работу сердечной мышцы, увеличивая ее сократительную способность и улучшая работу коронарных артерий. Наиболее выраженный эффект заметен на мускулатуре мышц, участвующих в дыхании. Теобромин также способствует снижению давления и ухудшению почечного кровотока. По этой причине , после приема тонизирующего напитка необходимо восполнить водный баланс.

Таурин-это вещество, по структуре напоминающее аминокислоту. Антиоксиданты в кофе представлены этим веществом.​ Обычно это соединение синтезируется в организме человека. Таурин в кофе способен благоприятно влиять на организм.

Положительные действия этого вещества:

• выраженное антиоксидантное действие, что препятствует канцерогенезу ;
• снижение уровня сахара в крови;
• регенерационное действие на оптические структуры глаза;
• гипотензивное действие;
• участие в обмене кальция, натрия и калия;
• положительное действие на нервную систему.

Фенольные соединения кофейного зерна представлены хлорогеновыми кислотами. Наибольшей концентрации достигают эфиры коричной хинной кислот. Встречаются так же эфиры кофейной и феруловой кислот. Эти соединения обуславливают кислотность кофе.

Содержание этих соединений достигает в зерне 10%. Их содержание снижается во время обжарки, так как они разрушаются под действием температуры. Хлорогеновые кислоты придают темный цвет зернам после обжарки. Чем больше их концентрация, тем темнее цвет.

Кофе, приготовленный из зерен натурального происхождения, содержит большое количество витамином и микроэлементов. Витамины в кофе представлены обширно. Они играют важную роль в физиологии человека. Какие витамины присутствуют в напитке:

1. Ниацин — вещество, регулирующее процессы окисления в клетках. Способствует нормализации уровня холестерина в крови, участвует в процессах синтеза энергетических запасов . оказывает существенное влияние на обмен аминокислот в организме.
2. Тиамин- витамин , влияющий на обмен углеводов и белков. Он влияет на работу почти всех органов.
3. Витамин В2- вещество, способствующее ускорению течения обменных процессов. Способствует связыванию кислорода клетками.
4. Остальные витамины представлены в меньшем количестве и не способны влиять на физиологию организма.

Помимо витаминов, в состав напитка входит достаточное количество микроэлементов. Это следующие вещества:

• кальций — влияет на клетки соединительной ткани, обеспечивая ее здоровье и нормальное протекание физиологических процессов;
• магний — нормализует работу кардиомицитов , восстанавливает сердечный ритм. Также необходим при формировании костного скелета и нормализации уровня сахара в крови;
• натрий — обеспечивает правильную работу межклеточных структур, нормализует скорость проведения импульсов. Этот элемент благоприятно влияет на работу сердца и на сокращение мышц;
• фосфор — необходимый элемент, восстанавливающий правильный обмен веществ. Способствует регенерации повреждений в организме;
• железо — важный микроэлемент, который напрямую связан с количеством гемоглобина в крови. Он влияет на нормальное течение всех процессов в организме.

Натуральный кофе, выращенный в экологически чистых условиях, не способен оказать на организм пагубного влияния. Он не содержит вредных веществ и продуктов окисления. Но необходимо всегда придерживаться нормы при употреблении этого напитка.

источник

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.

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.

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 – 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.

• 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.

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.

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

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.

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.

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 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.

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.

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

Витамины и минералы в кофе

Витамины группы В

• Регулируют функции нервной системы, обмен веществ, оказывают антианемическое действие

Токоферол

• Обладает антиоксидантными свойствами, поддерживает иммунную систему организма

Эргокальферол (витамин D)

• Регулирует обмен кальция и фосфора

Каротиноиды

• Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях в организме, улучшают состояние кожи, органов зрения и ЖКТ

Кальций

• Улучшает состояние костной ткани и зубной эмали, участвует в передаче нервных импульсов

Калий

• Регулирует работу сердечно-сосудистой системы, нервной системы и костно-мышечного аппарата

Магний

• Регулирует работу сердечной мышцы, устраняет судороги в икроножных мышцах, обладает успокаивающим действием