Какое вещество содержится в кофейных зернах
Кофе – самый распространенный напиток в современной Европе и Америке. Большинство местных жителей уверены, что все начинается с кофе: утро, дела, любовь.
Умение пить кофе – целое искусство, которое требует соответствующего антуража. Там никто не говорит «кружка кофе», потому что настоящий кофе измеряется чашечками. И хотя вкус и рецепты приготовления кофе могут быть разными, все равно – это кофе.
Медики многие годы не могут прийти к единому мнению о полезности или вреде кофе, а чаша весов колеблется на глазах у миллионов поклонников этого напитка. Вряд ли кто-нибудь из настоящих кофеманов, узнав об очередном сенсационном открытии о вреде любимого напитка, изменил своим привычкам, да и специалисты постепенно приходят к очевидному выводу – все зависит от количества кофе и особенностей организма.
Кофеин – вещество, которому кофе обязан своей популярностью. О кофеине слышали все – это психостимулирующее вещество, активизирующее кору головного мозга, растормаживающее и снимающее сонливость.
Но в кофейных зернах содержится множество и других веществ, которые, сочетаясь, создают вкус, аромат и бодрящие свойства кофе.
По последним данным, химический анализ кофе позволил выявить более ста элементов.
Процентное содержание веществ зависит от сорта кофе, метода обжаривания зерен и приготовления напитка, но набор химических элементов остается неизменным.
Химический состав сырых зерен кофе
Основные компоненты кофейных зерен:
- Азотистые вещества – 13,9{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5};
- Жиры – 14,4 {ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5};
- Кофеин – 1,2-2,5 {ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5};
- Минеральные вещества – 3,9{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5};
- Сахар – 2,8{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5};
- Витамины – B6, В2, PP.
Это далеко не исчерпывающий список, но и из него видно, что кофеин – не единственное действующее вещество.
Кроме перечисленного, в составе кофе есть фосфор, железо, калий и кальций, в полезных свойствах которых никто не сомневается.
В сырых кофейных зернах содержатся сложные органические вещества, которые при обжаривании значительно изменяются. Потому каждый сорт кофе обладает особенной комбинацией этих веществ.
Химический состав жареных кофейных зерен
Состав жареного кофе изменяется в зависимости от места произрастания и от степени обжарки. Зерна при этом теряют значительную часть влаги, а также образуются газы, что дает увеличение объема зерен.
После обжарки кофе становится легче на 15—25{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5}. Ее степень зависит только от вкуса потребителя. Американцы предпочитают совсем светлый кофе, а шведы и итальянцы – очень черный, французы выбирают кофе среднего цвета. Вариации цвета можно объяснить карамелизацией сахаров.
Сахароза, которая содержится в зернах кофе, при высокой температуре превращается в карамелин, придающий коричневый цвет напитку. Происходит также частичный распад нерастворимых полисахаридов на растворимые углеводы.
При обжаривании образуется сложное вещество, благодаря которому мы и наслаждаемся ароматом кофе, – кофеоль. Его содержание в готовом к употреблению кофе достигает 1,5{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5}.
Содержание кофеина в обжаренных зернах
Кофеин в чистом виде был выделен из кофейного экстракта еще в двадцатых годах XIX века. В 1897 году немецкому физику Г. Фишеру удалось синтезировать этот алкалоид. Содержание кофеина в зернах при обжаривании не изменяется, а масса зерен уменьшается.
Следовательно, процентное содержание кофеина в обжаренном кофе выше, чем в сыром. При приготовлении напитка кофеин почти полностью переходит в готовый кофе. В арабике кофеина гораздо меньше, чем в робусте – в стандартной чашке кофе, соответственно, 0,10 г и 0,25 г.
Узнайте, как выбрать чайник для газовой плиты!
О преимуществах кофеварки гейзерного типа можно узнать здесь.
Небольшие дозы кофеина благотворно влияют на организм, происходит некоторое возбуждение центральной нервной системы, стимулируется рефлекторная возбудимость спинного мозга, активизируется дыхательная функция легких, а само дыхание становится более глубоким.
Работа поперечно-полосатых мышц усиливается, тонус сердца улучшается, и повышаются жизненные силы организма. Лечебная доза кофеина, применяемая медицинской практике, составляет 0,25-1,5 г в сутки.
Полезные составляющие кофе
В кофейных зернах присутствуют более 30 органических кислот. Хлорогеновая кислота, содержание которой в сырых зернах составляет 4-8{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5}, при разложении образует терпкий привкус кофе. При термической обработке около половины этой кислоты теряется.
Известно, что воздействие хлорогеновой кислоты на нервную, кровеносную, дыхательную и пищеварительную системы подобно действию кофеина. Некоторые ученые уподобляют ее действие действию половых гормонов.
Тригонеллин – еще один алкалоид, находящийся в зернах кофе. Обладая возбуждающим действием, он во многом отвечает за вкус и запах обжаренных зерен. При термической обработке тригонеллин разрушается и при этом образуется никотиновая кислота.
Кофе – ваш вечный спутник? Тогда вам необходимо знать калорийность кофе!
Как правильно выбрать кофеварку для дома, можно узнать здесь.
Чем хорош стеклянный электрический чайник, читайте по этому адресу: <https://ahotcup.com/posuda/chajjniki/ehlektricheskijj-chajjnik-iz-termostojjko.html
Никотиновая кислота – противопеллагрическое, сосудорасширяющее средство, улучшающее углеводный обмен и кровообращение. Эта кислота имеет выраженное детоксикационное действие, с ее помощью улучшаются функции печени и кроветворная функция в костном мозге. Кроме того, нормализуется уровень холестерина. Потребность взрослого человека в никотиновой кислоте – 15 мг в сутки, в чашке кофе-эспрессо – 1,67 мг, в «домашнем» кофе – 1,02 мг.
В странах Южной Америки, где нет полноценного питания и должен был бы неизбежно возникнуть авитаминоз, пеллагра (очень неприятная болезнь, связанная с недостаточным питанием) почти не наблюдается.
Это обстоятельство ученые объясняют традиционным употреблением кофе, восполняющим дефицит никотиновой кислоты в полной мере. Кофейное масло состоит из глицеридов пальмитиновой, стеариновой, каприоновой и линоловой кислот. В готовый напиток жирные вещества не переходят.
Приятный аромат кофе образуется при обжаривании зерен и объясняется проявлением эфирных масел. Масла эти обладают противомикробным действием, поскольку содержат терпены и продукты фенола.
Как пить кофе без вреда для здоровья
Многие из нас не представляют себе жизни без чашки кофе. Но как известно, польза или вред от чего угодно зависит от дозировки.
Хлорогеновые кислоты повышают кислотность желудка, особенно если речь идет о растворимом кофе. Чашка растворимого напитка натощак может со временем привести к изжоге, гастриту, проблемам с печенью и поджелудочной железой.
Содержание кофеина в кофе разных сортов составляет 0,6-2,4{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5}. Растворимый кофе – месторождение кофеина, содержит 4,5—5{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5}. Если при изготовлении была использована робуста, содержание кофеина достигает 7,7{ff3290b889689e93688dc8b73290c9f83eb66bc381a1eb5e1a8ac1930feb8ef5}. Предположим, на один стакан воды мы берем одну чайную ложку растворимого кофе (что случается редко), тогда одна чашка напитка снабжает нас суточной дозой кофеина (0,19 г).
Чтобы кофе приносил исключительно удовольствие, врачи советуют не превышать двух доз кофеина, что равно приблизительно 3 чайным ложкам молотого кофе, и совершенно отказаться от растворимого напитка.
Еще одна настоятельная рекомендация – не пить кофе без кофеина. Оказывается, в очищенном от кофеина напитке содержится канцероген метиленхлорид, вызывающий проблемы гораздо более серьезные, чем бессонница.
Источник
С точки зрения химика кофейное дерево является настоящей лабораторией, созданной самой природой. Кофейные зерна содержат множество органических веществ, которые преобразуются в ходе приготовления напитка. Научные лаборатории мира исследуют химический состав кофейных зерен, трансформацию веществ на каждой стадии приготовления кофейного напитка с целью найти методы и технологии, которые бы обеспечили высочайшее качество кофе.
То, что мы называем кофейным напитком, образуется в результате соединения более 200 компонентов. Каждый сорт кофе имеет свою уникальную комбинацию веществ. Аромат и вкус кофе зависит от способа обжаривания и технологии приготовления, во время которых преобразуются органические вещества.
Почти четверть веса влажного зерна кофе составляет кофеин, минеральные соли, хлорогеновая кислота, тригонелин и белок. Оставшиеся две третьи части занимает клетчатка зерен, вода и кофейное масло.
Рассмотрим значение некоторых органических соединений, входящих в состав кофе, по отдельности. Именно наличию кофеина, который относится к группе алкалоидов, кофе обязан своими бодрящими, возбуждающими свойствами. Еще в 20-ые годы 19 века из кофейного экстракта сумели выделить #кофеин в чистом виде. Он выглядит как бесцветный кристаллик, имеет горьковатый вкус. В конце 19 века химик из Германии Г. Фишер впервые получил синтетический кофеин.
Известно, что кофеин возбуждающе действует на ЦНС и прежде всего кору головного мозга. В результате такой реакции усиливается дыхание, кровообращение, повышается жизнедеятельность всех тканей организма, улучшается общий обмен. Фармацевтическая промышленность производит множество лекарственных препаратов, в которых одним из компонентов является кофеин.
Содержание в зернах кофе кофеина зависит от сорта. Больше всего его в гвинейской робусте (около 2%) и в бразильском Сантосе (1,5%). Чайные листья и орехи кола тоже содержат кофеин. Мало того, при одном и том же весе кофеина в чае содержится больше в два раза, чем в кофе. И, тем не менее, в чашке заваренного чая его меньше в два раза, чем в такой же чашке кофе. Дело в том, что для приготовления чая берется совсем маленькая по весу часть чайных листьев по сравнению с кофе. Таким образом, получается, что кофеина в чашке самого крепкого чая 100 мг, а в чашке кофе — до 200 мг.
Тригонелин — алкалоид, который не имеет возбуждающих свойств, зато играет основную роль в формировании характерного аромата и вкуса жаренного кофе.
В процессе обжаривания в кофейных зернах уменьшается количество воды с 11% всего до 3%. Сахар проходит стадию карамелизации: содержащаяся в зернах сахароза под воздействием тепла превращается в карамелен, которому кофейный напиток обязан коричневым цветом. Нерастворимые полисахариды частично расщепляются на растворимые углеводы. Характерный кофейный аромат связан с таким сложным веществом, как #кафеоль, образующимся во время обжаривания. Состоит кафеоль из более 70 ароматических веществ, которые в большинстве своем летучие и быстро окисляются, соприкасаясь с молекулами кислорода.
Высокая температура обжаривания зерен никак не влияет на кофеин. Наоборот, его процентное соотношение даже увеличивается ( в связи с общим уменьшением веса кофейного зерна). А вот тригонелин от воздействия температуры разрушается, в результате расщепления выделяется много кислоты никотиновой, которая является одним из витаминов группы В.
Кроме никотиновой кислоты, в состав #кофе входят еще почти тридцать органических кислот, таких как яблочная, уксусная, кофейная, лимонная и другие. Хлорогеновая кислота, к примеру, в столь большом количестве (от 4% и до 8% в некоторых сортах) встречается только в зернах кофе. При обжаривании она растворяется, образуя другие органические соединения, которые и придают напитку специфический, слегка терпкий вкус. Наличие в напитке разнообразных кислот хорошо влияет на функционирование желудка, улучшает пищеварение.
Наличие танинов также является характерным для кофе. Горьковатый вкус напитку придают именно они. Смягчить горечь могут сливки или молоко, добавленные в кофе: они связывают танины, взаимодействуя с ними. Следует отметить, что при приготовлении кофе почти полностью в напиток переходят и кофеин, и хлорогеновая кислота.
Пищевая ценность кофе на 100 грамм:
— Белки: 13.9 грамм
— Жиры: 14.4 грамм
— Углеводы: 29.5 грамм
— Энергетическая ценность: 331 Ккал
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.
Строение кофейной ягоды:
- Внешняя оболочка ягоды – кожура.
- Под кожурой находится мякоть (пульпа).
- Слой клейковины отделяет мякоть от оболочек зёрнышек. Пока ягоды зелёные, этот слой твёрдый, но по мере созревания размягчается и становится очень клейким.
- Под клейковиной расположена плотная пергаментная оболочка.
- Кофейное зерно окружено тонкой серебристой оболочкой, которая отшелушивается при обжарке.
Зерно созревает вместе с мякотью, питается содержащимися в ней полезными веществами, приобретает сладость. Поэтому ценятся зёрна только из созревших ягод. Если ягоды не дозрели или перезрели – зёрна относят к дефектным.
Пиберри (Peaberry coffee)
В результате мутации до 5% кофейных ягод содержит не два, а лишь одно зерно, называемое 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.
Химический состав кофейного зерна
В составе кофейных зёрен – более 100 химических соединений. Многие из них при обжарке разлагаются, образуя вещества, влияющие на вкус и аромат кофе.
Вещества, влияющие на свойства кофе как напитка:
- кофеин – алкалоид, выполняющий роль энергетика. В робусте больше кофеина, чем в арабике;
- тригонеллин – алкалоид, который при нагревании разрушается с образованием никотиновой кислоты. Продукты распада тригонеллина вступают в реакции, образуя вещества, создающие приятный аромат обжаренных зёрен;
- углеводы, в частности, моносахариды (глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза), придающие напитку сладкий привкус. В арабике – 8,2–8,3% сахаров, в робусте – 3,3–4,1%. Коричневый цвет обжаренных кофейных зёрен – следствие карамелизации сахаров при термической обработке;
- жиры – при нагревании разлагаются, образуя кислоты. Именно из-за наличия жиров обжаренный кофе при длительном хранении приобретает прогорклый запах. Считается, что меньше всего жиров содержится в индийской арабике;
- органические кислоты: лимонная, винная, яблочная, щавелевая, кофейная. Фруктовые кислоты придают напитку кислинку: цитрусовую или ягодную, иногда с винными нотами. Если в напитке ощущается неприятный привкус уксуса – значит, зёрна подвергались слишком долгой ферментации, из-за чего в них образовалась уксусная кислота. Такой вкус считается недостатком. Кислоты разлагаются при нагревании, поэтому в кофе тёмной обжарки практически не ощущается кислинка. Если хочется приглушить кислинку в кофе светлой обжарки, нужно готовить напиток в пуровере или заваривать по методу колд-брю;
- хлорогеновая кислота (относится к органическим кислотам), сама по себе не имеющая горького привкуса. При обжарке она образует лактоны хлорогеновой кислоты, которые, в свою очередь разлагаются на фенилинданы – очень горькие вещества. Поэтому кофе из зёрен тёмной обжарки всегда больше горчит;
- танины – соединения, придающие напитку горьковато-терпкий привкус.
Зависимость вкуса кофе от климатических условий
Вкус кофе одного и того же сорта меняется в зависимости от того, на какой высоте расположена плантация:
- 600–1200 м – во вкусе порой ощущаются оттенки земли и травы, особенно если зёрна обработаны сухим способом. При влажной обработке вкус становится более приятным;
- 1200–1800 м – кофе обладает ореховым, цитрусовым или ванильно-шоколадным привкусом;
- выше 1800 м – во вкусе появляются цветочные, ягодные, фруктовые оттенки, иногда – с винной кислинкой.
Высокогорный кофе считается наилучшим. Однако собирать урожай непросто: плантации расположены в местах со сложным рельефом, на склонах гор, куда технику доставить невозможно. Поэтому такой кофе собирают вручную и обрабатывают особенно тщательно, иначе его нельзя будет дорого продать.
Размеры кофейных зёрен
Для сортировки зёрен их просеивают через специальные сита с ячейками разного размера.
Виды кофе по величине зёрен (измеряют зеленые не обжаренные зерна):
- очень мелкое зерно (сито № 12, длина стороны ячейки – 4.764 мм);
- мелкое зерно (№ 13, 5.161 мм);
- малое зерно (№ 14, 5.558 мм);
- среднее зерно (№ 15, 5.955 мм);
- хорошее зерно (№ 16, 6.352 мм);
- достаточно большое зерно (сито № 17, 6.749 мм);
- большое зерно (№ 18, 7.146 мм);
- экстра большое зерно (№ 19, 7.543 мм);
- очень большое зерно (№ 20, больше 8 мм).
Непосредственно размер кофейного зерна не влияет на вкус напитка, ни одна современная система оценки качества не рассматривает размер как критерий. Сортировка нужна только для правильной обжарки кофе. Чем больше зерно, тем сложнее его равномерно обжарить снаружи и внутри.
Дефекты зёрен кофе
Если зёрна неправильно обработаны или хранились в ненадлежащих условиях, напиток будет иметь неприятный вкус и аромат. Для определения качества взвешивают 300 г кофе и подсчитывают количество зёрен с дефектами.
Виды дефектов кофейных зёрен:
- чёрные зёрна, поражённые грибком (придают напитку неприятный вкус);
- зёрна с отверстиями, повреждённые насекомыми;
- вогнутые зёрна неправильной формы, напоминающие ракушки. Как правило, имеют низкую кислотность;
- маслянистые зёрна. Дефект возникает из-за низкого содержания железа в почве. Вкус напитка будет слабовыраженным;
- квакеры – сморщенные зёрна из недозревших ягод. Кофе горчит, кислинка почти не чувствуется;
- зёрна цвета ржавчины, полученные из перезревших ягод или подвергшиеся слишком долгой ферментации. Напиток имеет уксуснокислый привкус;
- разбитые, разрезанные зёрна, часто дурно пахнут;
- зёрна, покрытые плесенью;
- сморщившиеся зёрна жёлтого цвета, подвергшиеся чересчур длительной сушке;
- хрупкие (кристализированные) зёрна голубовато-серого цвета. Такой вид приобретают из-за слишком высокой температуры сушки. Кофе из них получается безвкусным.
Также дефектами считаются посторонние включения: камешки, листья, кофейная шелуха.
Больше о кофейном зерне на КофеФане.
Источник