В состав кофе входит просто огромное количество различных веществ. Среди продуктов естественного происхождения по количеству входящих компонентов зерна кофе остаются рекордсменами. В них есть не только органические, но и неорганические компоненты. Именно благодаря такому многообразию, этот популярный напиток способен оказывать на организм человека столь мощное воздействие. Любопытно, что он влияет практически на все органы и ткани. Когда вы выпиваете очередную чашечку ароматного кофе, состав его напрямую влияет на реакцию вашего организма. Вот почему так важно знать, из чего же состоят кофейные зерна, что с этими веществами происходит во время обжаривания. Сразу предупредим, что химический состав кофе очень сложен и запутан. По самым скромным подсчетам ученых, в кофе содержится около 1200 веществ. Мы подробно рассмотрим состав кофейного зерна, его пищевую ценность, а также его влияние на организм человека.

Кофе: химический состав

После того, как вы выпиваете чашку кофе, состав химический этого продукта влияет непосредственно на ваши ощущения. Любопытно, что ученые подсчитали в составе кофе около 1200 различных компонентов. Влияние многих из них на наш организм практически не изучено. Большую часть составляют ароматические вещества. Именно благодаря этим летучим соединениям кофе так завораживает нас своим потрясающим ароматом. Они также влияют непосредственно на вкус, который приобретает напиток. Так как вкус кофе зависит именно от летучих соединений, столь важно хранить кофейные зерна и молотый кофе в плотно закрытой герметичной посуде или специальных пакетах. Главный враг кофе – кислород. Под его воздействием компоненты кофе быстро окисляются, а также улетучиваются.

Состав кофе отличается сложностью. Он полностью до сих пор не изучен. Но его основные компоненты хорошо известны. Самый главный среди них – кофеин. Концентрация остальных веществ будет напрямую зависеть от сорта кофе и той почвы, на которой он вырос. Кстати, многие вещества появляются во время 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 т.д.

Белков в разных сортах кофе содержится примерно одинаковое количество – 9-10%.

Углеводы составляют около 50-60% от всей массы кофе. В них входят целлюлоза, сахароза, пектин и полисахариды. Среди них лучше всего в воде растворяется полисахарид с непростым названием арабиногалактан. Его доля составляет 2-5% от общей массы кофейных зерен. Раньше считалось, что в сыром кофе нет моносахаридов, в частности глюкозы и фруктозы. Но сейчас уже есть результаты исследований, в ходе которых в Арабике была обнаружена сахароза. А вот в бразильском кофе также найдена фруктоза и глюкоза. Но при обжарке зерен комплекс углеводов существенно изменяется. Например, практически исчезает сахароза. А вот моносахариды, хоть и уменьшаются в количестве на начальных этапах обжарки, в конце ее восстанавливаются. Часть из них расходуется при карамелизации кофейных зерен во время обжарки.

Кофеин

Именно кофеин являются главным действующим веществом в кофе. Благодаря его воздействию наш организм заряжается бодростью, повышается тонус сосудов, улучшается работа головного мозга, ЖКТ и других систем. Неспроста кофеин был зачислен в список лекарственных веществ. Он давно используется в некоторых лекарственных средствах. Самое известное из низ – Цитрамон.

Кофеин – самый важный среди алкалоидов, которые содержатся в кофейных зернах. У него нет цвета и запаха. В водном растворе он имеет привкус горечи. В разных сортах кофе содержится разное количество кофеина. От его концентрации напрямую зависит качественная характеристика сырья. Чем его больше, тем зерна кофе дороже ценятся.

Почему же кофеин так влияет на наш организм? Это алкалоид, который способен стимулировать работу центральной нервной системы. Именно эта его способность обеспечивает столь бурную реакцию человеческого организма на напитки с высоким содержанием кофеина. Любопытно, что получили кофеин впервые именно из зерен кофе. Потому это вещество и было названо кофеин. Именно этот мощный алкалоид обеспечивает тонизирующее воздействие кофе. Впрочем, этот напиток не только тонизирует, но и повышает работоспособность, физическую и умственную. Чтобы обеспечить подобное тонизирующее воздействие, производители кофе строго следят за уровнем кофеина в зернах, которые они используют. Норма – не меньше, чем 0,7 %. Именно такое содержание алкалоида обеспечивает устойчивое тонизирующее воздействие кофе.

От чего же зависит конечный уровень содержания кофеина в кофейных зернах? В первую очередь, играет роль степень вызревания зерен. Чем они лучше вызрели, тем больше кофеина в них накопилось. Также немаловажную роль играет обжарка зерен. Чем сильнее они обжарены, тем большая концентрация кофеина. Если поддерживается рекомендуемая концентрация, то в чайной ложке перемолотого кофе содержится около 0,1 – 0,2 гр. кофеина в чистом виде. Этого количества будет вполне достаточно для того, чтобы получить выраженный тонизирующий эффект. А вот повышать эту дозу врачи не рекомендуют. В противном случае можно получить негативный ответ организма на передозировку кофеина. Максимальная доза, которую можно себе позволить – это концентрация 0,3 гр. кофеина в один прием. После этого стоит в течение 3-4 часов полностью воздерживаться от употребления кофе.

Что же будет в том случае, если человек превышает дозу кофеина? Регулярное превышение рекомендуемой врачами дозы кофеина может привести к таким негативным последствиям:

1. усилится работа сердца;
2. повысится возбудимость;
3. может нарушаться сон и т.д.

Тригонеллин

В составе кофе содержится сразу несколько алкалоидов. Один из них - тригонеллин. Больше всего его содержится в арабике. А вот в сортах робуста и либерика – его немного меньше. Без термической обработки у этого алкалоида полностью отсутствуют вкус и запах. Он прекрасно растворяется в воде, но нестабилен под воздействием высокой температуры. При обжаривании зерен он трансформируется уже в другое вещество – пиридин. Оно обладает выраженным специфическим ароматом. Тригонеллин способен тесно взаимодействовать с никотиновой кислотой. Это витамин В3. При нагревании молекула никотиновой кислоты, входящая в состав тригонеллина, высвобождается. Именно поэтому в кофе наблюдается постоянно высокий уровень витамина В3. Он, кстати, очень нужен нашему организму. Именно благодаря никотиновой кислоте, у нас происходит активный обмен веществ. Также он помогает правильно работать нашей нервной системе. Если в организме наблюдается дефицит витамина В3, сразу страдает нервная система и ухудшается обмен веществ. Это грозит также развитием такого грозного заболевания, как пеллагра.

В зернах кофе содержится не только витамин В3. Тут есть и другие витамины этой группы. Каждый из них крайне важен для того, чтобы наш организм правильно функционировал. Любопытно, что после того, как происходит тепловая обработка зерен, в них тут же образуется целый спектр витаминов группы В. Также в этом ароматном напитке обнаружена достаточно высокая концентрация витаминов A, D, E. У каждого из них своя важная функция:

• Витамин А обеспечивает рост и развитие организма.
• D помогает лучше усвоиться фосфору и кальцию в нашем кишечнике.
• Витамин Е является естественным стимулятором нашей иммунной системы, помогает обновляться нашим клеткам. Это витамин молодости.

Очень важно, что в кофе содержится много незаменимых органических соединений. Это кислоты и важнейшие белки. Для наших клеток они являются источником энергии и непрерывного питания. Без них невозможно обновление наших тканей и органов, а также функционирование организма в целом. Кстати, кофе стал тем уникальным растительным продуктом, в котором есть важнейшие аминокислоты. Их в основном наш организм получает из рыбы или мяса. Наш организм не в состоянии синтезировать эти аминокислоты самостоятельно, потому столь важно, чтобы он регулярно получал их извне. Без аминокислот просто невозможен будет процесс восстановления клеток. А ведь для наших органов и тканей это крайне важно. Если организм не будет регулярно производить новые клетки, организм просто начнет стареть. Без этого также не смогут нормально функционировать внутренние органы, не будет работать иммунная защита.

Таннин

В сырых зернах содержится достаточно много таннина – 4-7%. А вот после обжарки его концентрация снижается. В готовых зернах его остается лишь около 1% и менее. Таннин очень сильно подвергается окислению. Уже под воздействием 80-ти градусов начинается его преобразование. Кстати, именно из-за окисления таннина зерна кофе в процессе их обжаривания приобретают приятный коричневый оттенок. Его образуют темные пигменты, получившиеся после окисления таннина. Ученые не считают. Что разрушение танина негативно влияет на характеристики кофе. Наоборот, именно это процесс приводит к тому, что кофе приобретает характерный вкус и оттенок. Но если зерна нагреть слишком сильно, произойдет полное разложение таннина. Именно поэтому некоторые зерна кофе дают потом невыраженный пустой вкус. Это значит, что зерна были обжарены неправильно, и таннин полностью разрушился.

Кислоты хлорогеновые

Основная часть фенольных соединений в кофе состоит именно из хлорогеновых кислот. Это эфиры двух кислот – хинной и коричной. Также ученые обнаружили в кофейных зернах эфиры феруловой и кофейной кислот. В хлорогеновых кислотах насчитывается примерно десяток разных соединений. Если сырой кофе содержит 7-10% хлорогеновых кислот, то обжаренный – в 2,5 раза меньше. Это объясняется тем, что кислоты разрушаются при термической обработке зерен. При этом в кофе увеличивается доля хинной кислоты и кофейной. Также было установлено, что хлорагеновые кислоты напрямую влияют на оттенок обжаренного кофе.

Как выглядит молекула кофеина

Давайте подробней рассмотрим, какую структуру имеет молекула кофеина. Это поможет понять, как она работает. Ученые выяснили, что сырые зерна кофе содержат в своем составе половину углеводов. Они являются своего рода топливом для нашего организма. Они дают энергию каждой нашей клеточке. В основном эти углеводы представляют простые сахара (фруктоза, сахароза) и полисахариды (клетчатка, целлюлоза, пектин). Эти вещества являются просто незаменимыми для нашего головного мозга. Они принимают непосредственное участие в его питании. Сахара и полисахариды питают нервные клетки. Это обеспечивает нормальную работу головного мозга и нервной системы.

Есть в кофе и минеральные вещества:

• магний;
• калий;
• кальций.

Это важнейшие минералы неорганического происхождения. Они содержатся в костях, мышцах. Без них невозможна правильная работа сосудов, а также мозга. Эти минералы обеспечивают нормальное функционирование сердечной мышцы. Как выяснили ученые, сырые зерна кофе содержат около 850 всевозможных эфирных соединений. А вот в обжаренном продукте их количество снижается почти в два с половиной раза и составляет 350 единиц. Именно они обеспечивают потрясающий аромат кофе. Не удивительно, что этот напиток давно признан самым душистым.

Какую пищевую ценность имеет кофе

Как и любой продукт, кофе имеет свою пищевую ценность. Она, как известно, измеряется в калориях. Сразу оговоримся, что натуральный черный кофе без сахара и других добавок имеет минимальное количество калорий. Это объясняется тем, что те вещества, которые в нем содержатся, очень легко усваиваются. Организм легко их всасывает и быстро переваривает. Этот процесс также стимулирует кофеин, который содержится в зернах кофе в большом количестве. Так что всем. Кто не хочет набрать лишние килограммы, можно рекомендовать регулярно выпивать чашечку натурального свежего кофе. Но во избежание осложнений, в день нужно выпивать не более двух чашек этого некрепкого напитка. Чтобы организм не был перегружен калориями, лучше не добавлять в кофе сахар, сливки или молоко. Идеальный вариант – черный кофе без сахара. Если же вы сладкоежка, и не любите ощущать во рту горчинку от кофе, то кладите в него чуть сахара. Одной чайной ложки будет вполне достаточно.

Насколько кофе полезен

Если вы регулярно пьете этот бодрящий напиток, вам должно быть интересно, насколько же он полезен для нашего организма. Немаловажную роль также играет сорт кофе и способ приготовления. Этот продукт богат белками, жирами, в нем есть витамины А, В, Е, D, а также такими важнейшими минеральными веществами, как фосфор, калий, кальций. Все эти вещества и обеспечивают то влияние, которое кофе оказывает на организм. Оно может быть как положительным, таки отрицательным. Такое противоречивое влияние связано с тем, что в состав кофе входит просто огромное количество компонентов. Каждый из них влияет на наш организм по-своему. К тому же, у человека может наблюдаться индивидуальная восприимчивость к ним. Также важно, сколько напитка человек выпивает в сутки, какой концентрации.

Врачи подсчитали безопасную дозу кофе для человека – пара чашек в сутки. При этом нельзя заваривать слишком крепкий напиток. Старайтесь варить кофе средней концентрации, и не пейте его чаще, чем два раза в день. Также не стоит пить кофе, позже, чем за 4 часа до сна.

Давайте рассмотрим более подробно, как конкретно кофе влияет на наш организм. Вот основные характеристики его влияния на организм человека:

1. Если регулярно выпивать достаточно крепкий кофе, то можно вызвать кофейную зависимость. Для этого в день нужно выпивать такое количество кофе, в котором содержится около 1000 мг кофеина. Именно он и вызывает феномен привыкания. Такая зависимость очень похожа на алкогольную или никотиновую. Привыкание к кофе состоит в том, что со временем на человека, который пьет этот напиток в достаточно большом количестве, его вещества начинают оказывать все менее выраженное воздействие. Если поначалу кофе хорошо бодрит и стимулирует работоспособность, то по мере привыкания такое влияние становится не таким выраженным. Чтобы получить первоначальный эффект, человек вынужден выпивать все большее количество кофе. С этого и начинается привыкание к нему.
2. Мочегонный эффект. Ученые давно подметили. Что кофе оказывает выраженный мочегонный эффект. Правда, он длится недолго. При этом из организма выводится лишняя жидкость. Именно поэтому кофе рекомендуют пить при отеках. Но есть пить его слишком много, вы рискуете получить обезвоживание организма. А это уже чревато нарушением работы внутренних органов. Чтобы не допустить плачевных последствий, диетологи рекомендуют не злоупотреблять кофе. После того, как вы насладились чашечкой кофе, выпейте стакан чистой воды, и обезвоживание вам не грозит. Если же вы все-таки довели до того. Что начали появляться первые признаки обезвоживания, просто начинайте больше пить. Для этого лучше всего подойдет чистая некипяченая вода, лучше бутилированная. Также можно дополнить ее стаканчиком минеральной воды. Она восполнит дефицит минералов.
3. Кофе может немного повышать давление. Этот эффект связан с тем, что этот бодрящий напиток стимулирует сосуды. Они приходят в тонус, а давление несколько повышается. Именно поэтому не рекомендуется пить кофе тем, кто страдает от гипертонии. Этот напиток может повысить давление сразу на 15 мм ртутного столба. Причем, этот показатель касается тех любителей кофе, которые не страдают от различных заболеваний сосудов и сердца. А вот у последних показатели давления могут подскочить значительно выше, чем на 15 мм. А вот у некоторых после кофе может, наоборот, понижаться давление. Такая реакция организма связана с тем, что кофе обладает мочегонным действием. Также это может быть связано с индивидуальными особенностями организма. Но в основном, кофе весьма полезен для тех, кто склонен к пониженному давлению. У гипотоников после чашки ароматного напитка давление может стабилизироваться, повышается работоспособность, уходит головная боль.
4. Кофе может оказывать влияние на работу сердца. Правда, это влияние непрямое. А вот косвенно этот напиток влияет на работу сердца следующим образом. После того. Как кофеин попадает в организм, происходит стимуляция работы нервной системы. После возбуждения ЦНС повышаются показатели артериального давления. А вот уже само повышенное давление начинает стимулировать работу сердца. Оно ускоряет свой ритм, нагрузка на него возрастает. Степень увеличения нагрузки будет зависеть от дозы кофеина, общего состояния организма, а также индивидуальной восприимчивости компонентов кофе.
5. Если регулярно пить нефильтрованный кофе, можно вызвать повышение в крови уровня холестерина. Это крайне нежелательно, так как повышенный уровень холестерина приводит к закупорке сосудов и их патологиям. Это чревато проблемами с давлением. Со временем даже может развиваться инсульт или инфаркт.
6. Кофе способен повышать уровень внимания, стимулирует память. Такой эффект связан с его влиянием на ЦНС. После стимуляции нервной системы, у человека улучшается деятельность мозга. Это значит, что кофе действительно способен повышать работоспособность. Но это явление временное. Выраженный эффект длится недолго – от получаса и до двух часов после того, как кофе был выпит. Любопытно, что этот напиток способен также повышать настроение. Его даже рекомендуют пить на начальных стадиях развития депрессии. Влияние напитка на организм будет также зависеть от индивидуальных особенностей человека, состояния его здоровья.
7. Может усиливаться действие некоторых лекарственных препаратов. Речь идет, прежде всего, о влиянии болеутоляющих средств. Кофеин усиливает действие анальгина, ацетилсалициловой кислоты.
8. Любопытно, что, по мнению ученых, кофеин снижает риск развития болезни Альцгеймера и Паркинсона. Это связано с тем, что он напрямую воздействует на нейроны нашего головного мозга, а также на время сужает сосуды. При этом головной мозг и сосуды получают своеобразный тренинг.
9. Если регулярно пить натуральный кофе, вы начнете меньше страдать от запоров.
10. Снижается риск развития патологий печени, в частности цирроза.
11. У женщин снижается вероятность развития рака молочной железы.
12. У людей в возрасте кофе может понижать плотность костей. Это связано сего мочегонным эффектом. Так как в пожилом возрасте кальций усваивается хуже, а при мочегонном эффекте он вымывается быстрее. Это может привести к ломкости костей. Из-за этого возрастает риск появления трещин и переломов.
13. Может развиваться мочекаменная болезнь. Это касается, прежде всего, тех любителей кофе, которые выпивают в день более двух чашек.
14. При беременности и лактации пить кофе не рекомендуется. Он может вызвать повышение давления и негативно повлиять на плод. Также может развиваться анемия плаценты и даже выкидыш. Кофе может спровоцировать низкий набор массы новорожденным.

Итак, мы постарались максимально доступно рассказать вам о составе кофейных зерен. Теперь вам известные основные его компоненты и их влияние на человеческий организм.

Кофеин по своей природе очень напоминает нейромедиатор аденозин - в обоих случаях в основе соединения лежит пуриновое основание аденин, одно из составляющих ДНК. Это означает, что кофеин может связываться с теми же рецепторами, что и аденозин, успешно конкурируя с ним. На сегодняшний день известны четыре подтипа аденозиновых рецепторов: A1, A2A, A2B, и A3, но большинство эффектов реализуется через А1. Аденозин оказывает на ЦНС тормозящее действие, он работает как своеобразный защитник при ранениях или стрессах, предотвращая «перегрев» головного мозга.

С этим подтипом рецепторов связывается и кофеин, причем установить конкретный механизм удалось лишь сравнительно недавно - в конце 2012 года. Немецкие исследователи из Института нейрофизиологии и медицины использовали одно из последних достижений визуализационной диагностики - позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). В исследовании приняли участие 15 добровольцев-мужчин.

На протяжении 36 часов они воздерживались от потребления кофе, после чего им была проведена ПЭТ с изотопом фтор-18 (F-18-CPFPX), который непрочно связывается с А1-рецепторами. Затем участникам ввели кофеин в виде коротких внутривенных инъекций, постепенно увеличивая вводимый объем. Кофеин связался с А1-рецепторами, вытеснив F-18-CPFPX.

После этого повторили ПЭТ. Результаты показали, что при концентрации кофеина 13 мг/л (эквивалентно 4−5 стандартным порциям эспрессо) занятыми оказываются 50% процентов А1-аденозиновых рецепторов. Таким образом, кофеин не оказывает непосредственного возбуждающего эффекта на ЦНС, а лишь временно предотвращает связывание аденозина с его рецепторами и развитие тормозящего эффекта этого нейромедиатора.

То есть кофеин на некоторое время сдерживает процессы торможения в мозгу, занимая рецепторы, предназначенные для нейромедиатора аденозина. Рано или поздно кофеину все равно придется освободить занимаемые места, потому как у аденозина на них абонемент.

И вот когда море аденозина, которое никуда не девалось, а смиренно ждало своего часа, выплеснется на соответствующие рецепторы, вас начнет «рубить» даже после литра самого крепкого кофе. То есть кофе за счет кофеина не бодрит, а скорее откладывает «отключение». (теобромин, тут вообще не при делах, а те кто обвиняет, во всех смертных грехах кофе и содержащийся в адовых дозах в нем теобромин - сознательно перегибают палку (чтобы не быть голословным, вот тут, например, господин Заболотный К.Б., говорит о том, что снаружи в кофейном зерне кофеин, внутри - теобромин, и в зерновом кофе есть и то, и другое, а в растворимом только теобромин и с него люди спят. Вот! Вас же клонит в сон после растворимого кофе? Это теобромин! В растворимом кофе только он (фейспалм).

Статус кофеина как наркотика сомнителен, хотя ученые и сходятся в том, что привыкание к кофе все-таки происходит. Но, как подчеркивают во всех руководствах, аддиктивный потенциал кофеина чрезвычайно низок. То есть человек вполне может прожить и без кофе, и никакой серьезной «ломки» на фоне отказа от бодрящего напитка не возникает. При интенсивном потреблении кофе (более 300 мг кофеина в сутки) увеличивается число А1-аденозиновых рецепторов. Если кофе из рациона исчезает, некоторое время может ярко проявляться тормозящий эффект аденозина, которому теперь не с кем конкурировать. Но ситуация довольно быстро приходит в норму. Тем не менее передозировка кофеина возможна, с последствиями вплоть до летального исхода (теоретически). Токсикологи подсчитали, что смертельным количеством может оказаться чашка эспрессо на 1 кг массы тела, причем эта доза должна быть выпита за относительно короткий интервал времени (около получаса).

Потребление кофе в разумных пределах не вредит сердцу. По крайней мере, в настоящий момент нет ни одного утверждения о негативном влиянии кофеина на «пламенный мотор», которое не было бы неоднократно опровергнуто. Мало того, мета-анализ исследований, проведенный в 2014 году китайскими учеными и включавший данные по 228 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.

Стойкая гипертония у кофеманов не возникает, за очень редким исключением - при длительном употреблении более 1 л напитка в сутки возможно повышение систолического давления на «целых» 10 мм рт. ст.

Канцерогенность напитка находится под большим вопросом, хотя он и включен Международным агентством по исследованию рака (МАИР) в 3-ю группу канцерогенов (теоретически опасные для человека, но отсутствие или нехватка достоверных исследований не позволяет окончательно сделать вывод об их канцерогенности). В этой же группе, к слову, находятся мобильные телефоны, тальк и еще почти 500 наименований. Между тем выяснилось, что любители бодрящего напитка реже страдают агрессивным раком простаты и молочной железы. И многие исследовательские группы сегодня присматриваются к кофеину как к универсальному транспортному средству, которое облегчает поступление противоопухолевых препаратов, например, в головной мозг.

Но некоторые опасения все же подтвердились. Например, беременным не рекомендуется превышать суточную дозу в 200 мг кофеина, так как он негативно влияет на плод - в частности, увеличивает риск рождения ребенка с «заячьей губой» и пороками развития сердца.

Немного про теобромин

Основной алкалоид, накапливающийся в плодах (ягодах) и зернах (которые внутри ягод) кофе - кофеин. Теобромин для кофе - следовой алкалоид, его может быть, а может и вообще не быть. Даже в сырых зернах, не говоря уже об обжаренных. Теобромин - основной алкалоид другого «вкусного» растения - какао (и соответственно в шоколаде). В какао этого алкалоида может быть от 2 до 10%, в десятки раз больше, чем кофеина. Чуть меньше (1−2%) - в орехах колы, ягодах гуараны, чайном листе. Также теобромин содержится в небольших кол-вах в чае, а вот в чашке кофе, теобромина практически нет, или если и проскальзывает, то в таких количествах, которыми можно смело пренебречь.

А все потому, что он почти весь превращается в кофеин в процессе созревания плодов. Кому интересно, . Родственники они. Причем очень близкие. В том числе и по некоторым оказываемым физиологическим эффектам. Например, и теобромин, и кофеин обладают диуретическим эффектом. Но не особо выраженным (точнее так: от слабого до умеренного, в зависимости от). Но в любом случае большого количества мочи, прозрачной как вода, ожидать не приходится. И никакой выраженной дегидратации, которую необходимо срочно компенсировать стаканом воды, не развивается.

Недавние эксперименты Grandjean et al (40) ставят под сомнение часто упоминаемое мочегонное действие кофеинсодержащих напитков, за исключением, возможно, людей, не принимающих кофеин в течение недели (60, 84). Grandjean et al, исследовали возможное влияние равных объёмов различных сочетаний напитков на состояние гидратации, которую оценивали по изменениям массы тела, а также стандартным переменным мочи и плазмы, например, осмоляльность, концентрация электролитов и креатинина. Испытуемые, 18 взрослых мужчин в возрасте 24-39 лет, пили только воду, напитки с содержанием кофеина и без него, калорийные и некалорийные. (Влияние алкоголя в исследованиях Grandjean не изучали.) Не обнаружено существенного влияния какой-либо переменной при оценке гидратации.

Тщательные эксперименты, прошедшие экспертную оценку Grandjean et al показали, что кофеинсодержащие напитки (кофе, чай и безалкогольные напитки) также необходимо учитывать как повседневно потребляемую жидкость для подавляющего большинства лиц (40). А рекомендация для людей игнорировать напитки с кофеином как часть ежедневного приёма жидкости не подтверждаются результатами исследования (40).

О возможных причинах побуждения мочеиспускания после принятия кофе/кофеина

Во-первых, если в вашем организме уже есть определенное кол-во выпитой жидкости, то любое дополнительное кол-во жидкости (речь про чай/ кофе в виде напитка), то это вызовет дополнительное производство мочи.

Во-вторых, если потребление кофе или кофеина в вашей жизни не является обычным делом, то прием больших доз кофеина действительно могут иметь некий мочегонный эффект или дегидратацию.

В-третьих, кофеин может вызвать недержание мочи у некоторых мужчин и женщин , что приводит к позывам к мочеиспусканию, даже при не наполненном мочевом пузыре.

Теперь по поводу повышения-понижения артериального давления. Да, теобромин его слегка понижает, оказывая расслабляющий эффект на гладкую мускулатуру. Но и кофеин его не то, чтобы прям повышает! Сюрприз, да. Более популярно объяснено на сайте Гарвардской школы общественного здоровья (в ответе на вопрос 7), более научно - в систематическом обзоре и мета-анализе в приличном журнале по клинической диетологии.

Парадоксально, но факт. Хотя, если в любом фарм.справочникеоткрыть статью про кофеин, парадокс испарится. Там русским или английским по белому написано, что кофеин РАСШИРЯЕТ кровеносные сосуды скелетных мышц, сердца, почек, суживает - органов брюшной полости (особенно при их исходной дилатации, то есть расширении). Давление, если оно и подскакивает, связано с влиянием кофеина на сердечную мышцу: увеличивается сила и частота сердечных сокращений. А вот на сосуды что кофеин, что теобромин влияют с очень небольшой разницей. Так что тут дяденька лектор опять неправ.

Пик концентрации для обычных доз кофеина приходится на 45-60 минут после приема (маленькое исследование, но эта же цифра есть во всех фарм.справочниках). При более существенных дозах пик может наблюдаться аж через 3 часа. Период полувыведения 5-10 часов в зависимости от еще одной кучи разнообразных факторов. Самое занятное, что в печени примерно 12-15% кофеина превращается обратно в теобромин.

То есть всегда, когда мы пьем кофе, мы еще и какаву с чаем себе организуем, всё в точном соответствии с советской киноклассикой. А у собственно теобромина разве что, период полувыведения побольшеза счет более медленного удаления из организма. То есть, опять же, нет ситуации, когда кофеин быстренько подействовал в течение 20 минут, а потом включается «медленный» теобромин.

Теобромин более токсичен, чем кофеин. Описаны отравления шоколадом людей с мутацией в гене, отвечающем за синтез печеночного фермента цитохрома Р450 CYP3A4. Чрезвычайно чувствительны к этому веществу лошади, собаки и кошки - им категорически противопоказан шоколад. Летальная доза LD50 для собак - 300 мг/кг, для кошек - 200 мг/кг.

Но положительное влияние какао или шоколада на организм связывают с чем угодно, но не с теобромином. Дело в том, что теобромин - более слабый антагонист аденозина, чем кофеин, он почти не оказывает влияния на ЦНС. И аддиктивный потенциал у него стремится к нулю. Основное действие теобромина - расслабление гладкой мускулатуры. Достигается оно двумя путями - ингибированием фермента фосфодиэстеразы (ФДЭ) и уменьшением поступления кальция через клеточные мембраны.

Этот эффект широко используется в медицине, теобромин - лекарственное средство, применяемое для расширения бронхов, снижения периферического сосудистого сопротивления и снижения давления в малом круге кровообращения. Он также увеличивает кровоток в коронарных артериях, сократительную способность миокарда и учащает сердцебиение. Правда, это приводит к увеличению потребности сердца в кислороде, так что «сердечникам» нужно быть осторожными с продуктами, содержащими большое количество какао.

Чай

Чай (любой) содержит сразу все три метилксантина (кофеин, теофиллин, теобромин). Но основное действующее вещество здесь - это теофиллин. Он был открыт в 1888 году немецким биологом Альбрехтом Косселем, а первый способ синтетического получения предложил его соотечественник Герман Эмиль Фишер (да, тот самый). Правда, в промышленности прижился другой метод синтеза, предложенный в 1900 году Вильгельмом Траубе.

Теофиллин очень похож на теобромин, и эффекты он вызывает схожие. Единственная разница - у теофиллина выражено мочегонное действие. Остальное похоже: расслабление гладкой мускулатуры, расширение периферических сосудов и усиление сократительной способности миокарда.

Как и в случае с какао, основные положительные эффекты чая связывают с полифенолами и прочими антиоксидантами, но не с теофиллином. Который, кстати, тоже является лекарственным средством. И это надо учитывать при попытках запить какие-либо медикаменты чаем. Так, эффект мочегонного фуросемида усилится, а «сердечные» бета-блокаторы будут работать существенно хуже. В инструкции к теофиллину раздел «Лекарственное взаимодействие» занимает целую страницу.

Но в отношении всех трех перечисленных метилксантинов лучше руководствоваться золотым правилом: «Главное - без фанатизма».

Кофе и алкоголь

Самое опасное сочетание - кофе и алкоголь. Кофеин хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер и «тянет» за собой этанол, ускоряя опьянение. Но при этом «противотормозной» эффект кофеина некоторое время уравновешивает депрессивный эффект алкоголя, в результате чего развивается «трезвое опьянение»: человек считает, что может выпить еще, хотя он уже давно превысил свою дозу. Кроме того, продукты метаболизма алкоголя существенно повышают «аритмическую готовность» сердца, и в этом случае даже небольшая доза кофеина может спровоцировать сбой.

В США были зарегистрированы летальные случаи после употребления алкоголь-содержащих «энергетиков» у молодых людей 20−25 лет, причиной смерти были мерцательная аритмия или инфаркт. После этого ряд штатов запретил подобные напитки.

На сегодняшний день кофе - это один из распространенных напитков во всем мире. Исторической родиной является Африка и нет ничего удивительного в том, что самые элитные сорта напитка получаются из сырья, выращенного именно на этом континенте. У каждого кофейного зерна состав отличается богатым содержанием сложных органических веществ.

Помимо Африки кофе выращивается мастерами из Центральной Америки и Карибских островов. Напиток из таких зерен наделяется особым вкусом, ароматом и консистенцией. В Южной Америке за производство кофе отвечает преимущественно Бразилия. Качество здесь тоже высоко ценится. Также ряд стран Юго-восточной азии тоже вносят свою лепту.

Какая польза от кофе?

Стоит только вслух упомянуть про кофе, как сразу можно ощутить весь этот приятный аромат вкусного и неповторимого напитка. Чаи тоже не утрачивают своей актуальности и среди многих людей вот уже долгое время проводятся дискуссии касательно кому лучше отдавать предпочтение. Говоря о пользе кофе, в первую очередь стоит упомянуть о его высоких качествах:

• Стимулирующий эффект.
• Тонизирующее воздействие.
• Высокий процент содержания антиоксиданта.
• Снижается риск возникновения ряда заболеваний.

Стимулирующий эффект достигается за счет содержания кофеина, о котором знает каждый, кто принимает этот напиток по утрам. В чем же тут кроется особенность? Дело в том, что благодаря этому активному компоненту, который включен в химический состав кофейного зерна, существенно улучшается кровоснабжение головного мозга, при этом нередко активируется кратковременная память. За счет этого человек может в оперативном порядке принимать необходимые решения.

Тонизирующее действие тоже идет на пользу человеческому организму. Про стресс, апатию, вялость, сонливость и прочие подобные проявления можно забыть, так как кофе помогает бороться с этими недугами.

Каждый знает, что при взаимодействии железа с кислородом (которого полным-полно в воздухе), оно начинает ржаветь со временем. Нечто подобное происходит в нашем организме и в этом принимают участие свободные радикалы кислорода. Благодаря антиоксидантам эти радикалы нейтрализуются, причем чем большая их концентрация в организме, тем лучше получается защита. В одной выпитой чашке утреннего кофе содержится до 1 грамма полезных веществ, что составляет четверть от дневной нормы.

Если регулярно употреблять столь можно обезопасить себя от многих рисков:

• онкологии печени;
• болезни Альцгеймера;
• сахарного диабета;
• алкогольного цирроза печени.

А если еще воздерживаться от добавления сахара в напиток - кариес не страшен! Также под защитой находятся иммунная и пищеварительная системы.

Есть ли вред?!

Несмотря на все достоинства, которые дают кофейные зерна, составэтот может приносить и вред. Со временем появляется зависимость - если человек долгое время обходится без кофе, на него нападает сонливость, усталость, начинает болеть голова, а в некоторых случаях боль может появиться и в мышцах.

При этом влияние оказывается не только на физическом, но и психическом уровне. Пока в организме присутствует кофеин, человек большую часть времени проводит в возбужденном состоянии. Но в его отсутствии не избежать появления раздражительности, подавленности, а то и заторможенности.

Кофе способствует усилению работы сердца и сосудистой системы человека. Поэтому чрезмерное употребление напитка приводит к неизбежному ухудшению сердечной деятельности.

К тому же, это хорошее мочегонное действие, а слишком частый его прием приводит к скорому старению организма в целом, так как вместе с водой и солями вымывается большинство полезных микроэлементов. Среди них - это кальций и магний. При их явном недостатке повышается риск возникновения остеопороза или сердечных заболеваний.

Беременным женщинам вообще не стоит употреблять кофейные зерна. Состав на еще не рожденного малыша действует так же, как на взрослого человека. Но чтобы появилась зависимость, потребуется совсем малая доза, поэтому будущим матерям лучше совсем воздержаться от этого напитка.

Общие сведения о химическом составе напитка

Сама природа постаралась и наделила кофе целым многообразием. Как показывают современные технологии в области определения химического состава, в зернах присутствует примерно две тысячи разных компонентов. А подробного изучения удостоились лишь несколько сотен. Благодаря этому комбинированию мы ощущаем аромат и вкус напитка. Причем каждый отличается индивидуальным набором веществ.

Богатый химический состав кофе, а также процентное соотношение всех веществ обусловлено климатом и характеристиками грунта в местах выращивания. А особенности вкуса и аромата зависят от технологии обжарки и приготовления самого напитка.

Как результат этого - натуральные компоненты претерпевают сложные преобразования на химическом уровне. И в результате переработки кофейного зерна состав меняется. Причем специалисты многих стран мира пытаются вникнуть в суть происходящих процессов.

Зеленые зерна

Зеленый кофе день ото дня становится все более популярным, несмотря на то, что стоит недешево. При этом есть как сторонники, так и противники. Первые считают его напитком, наделенным целебными свойствами, а вторые вообще рекомендуют держаться от него как можно дальше. На деле это всего лишь противоречия.

Зерна, которые не подверглись процедуре обжарки, содержат большое количество антиоксидантов и ценных микроэлементов. Так в термически необработанном продукте немало:

• Кофеина. Именно он наделяет кофе бодрящим и тонизирующим действием. Также присутствует и другой алкалоид - теобромин, который способен регулировать концентрацию глюкозы в крови.
• Танина. Является дубильным веществом с антибактериальными свойствами, которое способствует выведению тяжелых токсинов из организма. Также позволяет укрепить сосуды, улучшить пищеварение и ускорить процесс регенерации тканей.
• Хлорогеновой кислоты. Эффективный антиоксидант растительного происхождения, который содержится только в сырых зернах, поскольку температура 200-250°C (обжарка) приводит к его разрушению. Благодаря его наличию в составе кофейного зерна, жиры не скапливаются в организме, обмен веществ улучшается, а работа пищеварительной и кровеносной системы приходит в норму.
• Теофиллина. Улучшается состав крови, что снижает риск появления тромбов. Также отвечает за нормализацию работы органов дыхательной системы, брюшной полости, сердца.
• Аминокислот. Наш иммунитет повышает свои защитные функции, увеличивается тонус сосудистой системы, аппетит приходит в норму. К тому же человек может набрать нужный объем мышечной массы.
• Липидов. Эти вещества оказывают благотворное влияние на нервную систему.
• Клетчатки. Если в организме достаточно количество этих веществ, то можно избежать риска развития онкологических новообразований. Уровень холестерина хорошо контролируется, вдобавок пищеварение, а также работа органов малого таза нормализуется.
• Тригонеллина. Благодаря ему давление приходит в норму, обмен веществ поддерживается на оптимальном уровне, улучшается работа головного мозга и образование кровяных клеток.
• Эфирных масел. Действуют как успокоительное средство, способствуют улучшению пищеварения, оказывают благоприятное воздействие на органы дыхательной системы. Но что самое главное, вещества могут ликвидировать вредные микроорганизмы.

Стоит заметить, что теобромин в составе кофейного зерна является своего рода аналогом кофеина. Как можно заметить, необработанные зерна имеют больше полезных свойств. Не случайно рекомендуются употреблять именно зеленые зерна для похудения.

Обжаренное сырье

В ходе процедуры термической обработки в зернах уменьшается некоторая часть влаги (14-23%), но за счет газообразования приобретается дополнительный объем. Большинство веществ, которые содержатся в сырых зернах, во время обжарки образуют новые соединения. В результате химический состав становится еще богаче. При этом 800 компонентов формируют вкусовые качества.

Помимо того, что термообработка зерен наделяет кофе приятным ароматом, сами зерна приобретают всеми узнаваемый темный оттенок. На танин обжарка действует разрушающе. А так как этот компонент придает напитку горьковатый привкус, стоит осторожно подходить к процессу.

Неповторимый аромат получается и при участии тригонеллина, который в ходе обжарки преобразуется в никотиновую кислоту. Кофеина же при этом становится больше. Боле подробно о нем ниже.

Кофеин

Большинство людей представляют кофеин и теобромин в составе кофейного зерна в виде коричневого порошка. На самом деле оба этих вещества это кристаллики белого оттенка или вовсе бесцветны, которые горьки на вкус. Именно он выводит наш организм из сонного состояния и наделяет нас бодростью по утрам.

Впервые о кофеине люди узнали в 1819 году благодаря немецкому химику Фердинанду Рунге. Он же и дал ему такое название. А в 1828 году два химика и фармацевта и Франции Жозеф Бьенеме Каванту и Пьер Жозеф Пеллетье смогли получить кофеин в чистом виде. Неоценимый вклад в развитие этого вещества вложил Эмиль Герман Фишер, который первым освоил искусственный синтез кофеина.

Откуда берется столь известный компонент? Обычно его получают из ряда растений:

• плодов гуарана;
• орехов колы;
• какао;
• йерба мате.

К тому же, не помешает знать, сколько его содержится в разных видах продуктах.

Примерная концентрация активного вещества:

• чашка чая - 15-75 мг;
• чашка заварного кофе - 97-125 мг;
• чашка шоколада (100 г) - 30 мг;
• чашка какао - 10-17 мг;
• чашка растворимого кофе - 31-70 мг;
• кока-кола (100 г) - 14 мг;
• энергетический напиток (банка 0,25 л) 30-80 мг.

Широкий диапазон для кофе и чая обусловлен сортом и способом приготовления.

Теобромин

Находясь в составе кофейных зерен, и кофеин, и теобромин влияют на психомоторику человека. Также можно выделить и другие качества теобромина:

• взаимодействует со щелочами и кислотами;
• не разлагается на воздухе;
• практически нерастворим в воде;
• находится в твердом состоянии;
• кристаллическая структура;
• имеет горький вкус.

У теобромина своя формула - C 7 H 8 O 2 N 4 , из которой видно, что вещество представляет собой соединение углерода, водорода, азота и кислорода. Он содержится в какао-бобах, орехах кола, также им богаты деревья из семейства Падубовых. Листья чайного дерева и кофейные зёрна содержат небольшое его количество.

Дозировка кофе

Если периодически пить такой напиток, то нервная система действительно стимулируется на какой-то промежуток времени. Превышение среднего показателя дозировки приводит к потере стимулирующего эффекта. В результате чего нервная система истощается.

При длительном употреблении кофе появляется «наркотическая» зависимость, степень которой зависит от индивидуальных особенностей организма. По этой же причине невозможно установить, сколько времени на это понадобиться, так как в каждом случае реакция на раздражитель своя.

Многие исследователи изучают, сколько кофеина и теобромина в составе зерен разного сорта кофе. Но нам как любителям куда более интересен другой вопрос: "Какое количество напитка может привести к летальному исходу?". По подсчетам специалистов за ограниченный промежуток времени нужно выпить 80-100 чашек. К счастью, для нас невозможно осилить такое количество напитка, каким бы вкусным он ни был.

Нетрадиционная медицина Статьи

Кофе: из чего состоит и как работает

2012-06-10

Арабский врач и алхимик Разес еще до 1000 г. нашей эры описывал в своих сочинениях целебные свойства напитка «бинчум», т. е. кофе. На Востоке считали, что кофе ускоряет мышление, веселит сердце, помогает против глазных болезней, подагры, водянки и цинги.

Итальянский врач и ботаник Проспер д’Альпино, сопровождавший в 1592 г. венецианское посольство в Египет, в своем трактате о кофе настоятельно рекомендовал этот напиток в качестве первоклассного лекарственного средства. Известно также, что один из придворных лекарей прописал в 1665 г. русскому царю Алексею Михайловичу рецепт: «Вареный кофе, персиянами и турками знаемый, и обычный после обеда... изрядное есть лекарство против надмений, насмороков и главоболений».

Кофейные зерна содержат большое количество сложных органических веществ. Каждому сорту кофе присуща своя особенная комбинация веществ. В состав сырых кофейных зерен входят кофеин, тригонеллин, хлорогеновая кислота, белок и минеральные соли. Этот набор веществ, названия которых, правда, мало что говорят человеку, далекому от химии, составляет около четверти массы сырого зерна. Остальное приходится на клетчатку, кофейное масло и воду. Помимо этого, в зелёных зёрнах кофе содержатся полезные для здоровья незаменимые жирные кислоты: линолевая — 52,2-54,3 %; линоленовая — 2,2-2,6 %; пальмитиновая — 26,6-27,8 %; олеиновая — 6,7-8,2 %; стеариновая — 5,6-6,3 %; арахидоновая — 2,6-2,8 %; бегеновая — 0,5-0,6 %.

Кофеин по своему химическому составу является одним из представителей группы алкалоидов. Именно ему кофе обязан своим возбуждающим и бодрящим действием. В чистом виде из кофейного экстракта это вещество было выделено еще в 20-х годах прошлого века. Кофеин имеет вид бесцветных кристалликов с горьковатым вкусом. Структурнуая формула кофеина расшифрована в конце XIX в., а в 1897 г. он был синтезирован немецким химиком Г. Фишером в чистом виде.

Давно известно, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь за счет стимуляции коры головного мозга, что приводит к ускорению общего обмена, усилению дыхания и кровообращения. Кофеин входит в состав многих лекарственных препаратов, выпускаемых фармацевтической промышленностью. Процентное содержание кофеина в кофейных зернах зависит от сорта. Наибольшее количество обнаруживается в робусте из Гвинеи (1,7-2,3%), сантосе (1,3-1,5%), ходейде (1,2%).

Для того чтобы кофе обладал тонизирующими свойствами, нужно от 0,1 до 0,2 г кофеина на порцию (фармакологи считают дозу кофеина свыше 0,25 г слишком большой). Такая доза соответствует примерно одной-двум чайным ложкам молотого натурального кофе на стакан воды. Не рекомендуется одномоментный прием более 0,3 г кофе в сутки. При приготовлении кофе кофеин практически полностью переходит в напиток. Следует помнить, что при систематическом употреблении кофеина и других пуриновых алкалоидов на уровне 1000 мг в день у человека развивается постоянная потребность в них, напоминающая алкогольную зависимость.

Канадский доктор Р. Б. Хар сообщал, что он в ряде случаев прописывал пожилым людям крепкий кофе перед сном в качестве средства от бессонницы. Не вполне ясно, почему кофеин оказывает успокаивающее действие, но тем не менее он бывает полезным и для детей с болезненно повышенной активностью.

Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, — тригонеллин. Он не обладает возбуждающими свойствами, однако ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе. Кофе содержит более 30 различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Одна из них - хлорогеновая — в значительном количестве встречается только в кофейных зернах. Ее содержание в них колеблется от 4 до 8 % в зависимости от сорта. В плодах и листьях других растений содержание ее ничтожно. При обжаривании хлорогеновая кислота разлагается, образуя иные органические продукты, придающие кофе характерный, немного вяжущий привкус.

Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ — танинов. Они придают кофейному напитку привкус горечи. Молоко и сливки, которые часто добавляют в кофе, взаимодействуют с танинами и связывают их, тогда кофе частично утрачивает горечь.

Стимулирующий эффект кофе длится до 3 часов. Важно отметить, что вслед за возбуждением, вызванным кофе, не наступает угнетенного состояния, как это имеет место при употреблении алкогольных напитков.

Следует помнить, что в кофе содержится кофеин не в чистом виде, а в определенном соотношении с большой группой других органических веществ. Поэтому реакция организма на кофе иная, нежели при приеме чистого кофеина.

Под влиянием кофе возбуждается и сосудодвигательный центр, что приводит к расширению сосудов сердца, перераспределению крови в организме, возрастанию скорости ее движения. У нормотоников артериальное давление как правило повышается незначительно, однако у гипертоников этот эффект может быть существенно выше. У людей с сердечной недостаточностью особое значение имеет дополнительный мочегонный эффект, вызываемый приемом кофе. Большинство исследований не показали связи коронарной болезни сердца с употреблением кофе, тем не менее нефильтрованный кофе может вызвать повышение общего холестерина в плазме крови.

Проведенные исследования показали, что кофеин эффективен при головных болях мигренозного характера, усиливает влияние некоторых болеутоляющих средств (в частности, аспирина и парацетамола), способен снизить риск развития болезни Паркинсона и Альцгеймера. Следует помнить, что для адекватной оценки возможного взаимодействия лекарственных препаратов врачу крайне важно знать о регулярном приеме кофе.

Кофе воздействует на работу легких, вследствие чего учащается дыхание. Влияет кофе и на пищеварение. Выдающийся шведский естествоиспытатель и натуралист XVIII века Карл Линней в одном из своих трудов так характеризовал свойства кофе: «...Напиток сей укрепляет чрево, способствует желудку в варении пищи, засорившуюся внутренность очищает, согревает живот».

Здесь главным образом дают себя знать содержащиеся в кофе органические кислоты. В результате их действия усиливается выделение желудочного сока и примерно через полчаса после приема кофе кислотность достигает максимума. Это ускоряет процесс пищеварения, пища лучше усваивается организмом. Вот почему систематическое употребление кофе немного снижает частоту запоров. Этим же обусловлена традиция подавать кофе на десерт. Однако наступающее после приема кофе повышение кислотности налагает запрет на этот напиток для тех, кто страдает гастритом, язвенной болезнью желудка или двенадцатиперстной кишки.

Известны и другие эффекты кофе: его систематическое употребление способно улучшить чувствительность к инсулину и снизить риск развития сахарного диабета 2 типа. Существуют данные о том, что кофе может снизить риск развития рака груди у женщин.

Несмотря на все многообразие выявленных эффектов, в настоящее время сложные химические процессы, происходящие в кофейном зерне, изучены далеко не полностью. Еще не раскрыта роль отдельных составных, а тем более всего комплекса веществ.

В статье использованы материалы книги Н. Н. Пучерова «Все о кофе», 2005.

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?

Химия кофейного зерна

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.

С точки зрения обывателя самый главный компонент кофе и чая – кофеин. С этим согласны и научные работники. Этот алкалоид в пересчете на сухое вещество составляет от 1 до 2,5% от общей массы зерна, что является достаточно весомой долей.

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.

В чашке бодрящего напитка без молока всего 1 калория

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.

Доля основных компонентов в расчете на сухое вещество

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.

Чем сильнее обжарка, тем меньше полезных веществ сохраняется в зерне

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.

Состав разных кофейных напитков

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!