Surowe ziarna kawy w przeliczeniu na suchą masę zawierają 32-36% ekstraktów, które w normalnych warunkach przechowywania zachowują trwałość przez siedem lat lub dłużej. Sucha masa surowej kawy zawiera następujące główne składniki, w%: kofeina - 0,7-2,5; substancje białkowe - 9-19,2; tłuszcz - 9,4-18; sacharoza - 4,2-11,8; monosacharydy - 0,17-0,65; włókno - 32,5-33,5; pentozany - 5-7; garbniki - 8,7-11,9; minerały - 3,7-4,5; kwasy organiczne: chlorogenowy - 4-10,9, cytrynowy - 0,3, winowy - 0,4, jabłkowy - 0,3, szczawiowy - 0,05, kawowy - 0,2. Zawartość wilgoci w surowej kawie wynosi 9-12%.

Alkaloid ma największy wpływ na organizm człowieka podczas picia kawy z wymienionych substancji. kofeina(C 8 H 10 N 4 O 2), czyli 1,3,7-trimetyloksantyna, która jest pochodną zasad purynowych. Kawa ma korzystny wpływ fizjologiczny na organizm dzięki zawartości kofeiny, która wyraża się w regulacji poziomu glukozy we krwi oraz wzroście ogólnego tonusu i sprawności człowieka. W kawie kofeina występuje zarówno w stanie wolnym, jak i w połączeniu z potasem i kwasem chlorogenowym w postaci kofeina-chlorogenowo-kwaśny potas; przeważa forma skojarzona. Kawy wyższej jakości mają niższą zawartość kofeiny, a kawy afrykańskie niższej jakości robusta może przechowywać do 3,2% kofeiny. Podczas przechowywania kawy zawartość kofeiny w ziarnach praktycznie się nie zmienia, a podczas palenia wzrasta, co potwierdzają dane w tabeli. osiem.

Wraz z kofeiną surowe ziarna kawy z alkaloidów zawierają również trygonelinę, która nie wykazuje aktywności fizjologicznej (C 7 H 7 N0 2 – kwas metylobetainotynowy) w ilości 0,24-1,2%. Rozkłada się, gdy ziarna są palone na szereg związków, w tym na pirydynę, która bierze udział w kształtowaniu właściwości smakowych gotowej kawy. Ponadto teobromina (1,85 mg%) i teofilina (0,62 mg%) znajdują się w ziarnach kawy.

Treści specyficzne dla niektórych roślin i odmian kawy substancje białkowe. Kawa arabska zawiera około 3% mniej białka niż kawa robusta, jednocześnie wahania wewnątrzodmianowe nie przekraczają 2%. Stwierdzono dodatnią korelację między ilością kofeiny a substancjami azotowymi. Podczas przechowywania ich całkowita zawartość nie zmienia się, ale obserwuje się wzrost frakcji białek rozpuszczalnych w wodzie o wysokim stopniu przewodności elektrycznej.

Znajduje się również w składzie substancji azotowych kawy 20 wolnych aminokwasów, których ilość podczas przechowywania praktycznie się nie zmienia. Z tą kawą najwyższa klasa różni się wyższą zawartością wolnych aminokwasów (do 923 mg%) w porównaniu z kawą I i II gatunku (do 480 mg%).

Zawartość ziaren kawy gruby(olej kawowy) podlega znacznym wahaniom międzygatunkowym i wewnątrzgatunkowym. Najniższą zawartość tłuszczu mają kawy indyjskie. Charakterystyczną cechą oleju kawowego jest wysoka zawartość estrów dietetyczno-piankowych. Udział nienasyconych kwasów tłuszczowych w oleju kawowym stanowi ponad połowę - 51,9-57,3%, z czego dominuje kwas linolowy (37,2-45,6%).

W oleju kawowym z ziaren kawy różnych rodzajów i odmian skład jakościowy kwasów tłuszczowych jest niemal identyczny. Podczas przechowywania surowej kawy nieznacznie wzrasta liczba kwasowa i nadtlenkowa tłuszczu, co wskazuje na powolny przebieg wewnątrzkomórkowych procesów hydrolitycznych i oksydacyjnych.

Węglowodany mieć znaczący wpływ na właściwości smakowe kawa, a w szczególności cukry, które są prekursorami wielu smaków i aromatów kawy palonej. Węglowodany w kawie są reprezentowane przez cukry, heteropolisacharydy i błonnik.

Sahara kawa jest reprezentowana przez glukozę, fruktozę, galaktozę i sacharozę, które stanowią około 28% substancji rozpuszczalnych w wodzie. Surowa kawa arabska zawiera 8,2-8,3% cukrów prostych, a robusta zawiera 3,3-4,1%. Podczas przechowywania surowej kawy zawartość cukru nieznacznie spada.

Heteropolisacharydy kawa jest reprezentowana przez galaktany, mannany, glukany i arabany. Skład polisacharydów zielonej kawy agayca zawiera arabinozę – 1,8%, galaktozę – 9,3%, mannozę – 20,8%, glukozę – 6,8%. Jednocześnie w kawie palonej i ekstrakcie cukry te i heteropolilisacharydy występują w śladowych ilościach (0,3% - glukoza, 0,16-0,05% - fruktoza, 0-0,26% - mannoza i 0,02-0,3% - glukoza i sacharoza). Tak więc podczas obróbki w wysokiej temperaturze i pod wpływem wysokiego ciśnienia (do 2,5 MPa) w ziarnach kawy zachodzą procesy krakingu niszczenia przede wszystkim węglowodanów.

W tym samym czasie błonnik kawowy, stanowiąc jedną trzecią suchej masy ziaren kawy, tworzy twardość i gęstość ziaren. Błonnik kawy, zapobiegając jej rozpadaniu się i zwiększaniu objętości podczas palenia, pozwala uzyskać produkt aromatyczny... Ponadto jest jednym z najbardziej stabilnych składników, a poszczególne rodzaje i odmiany kawy praktycznie nie różnią się zawartością błonnika.

garbniki, zawarte w kawie decydują o cierpkości napoju kawowego. Istnieje bezpośredni związek między zawartością garbników a kwasem chlorogenowym, który stanowi 85-90% całkowitej ilości związków polifenolowych. Kwas chlorogenowy w tak znacznej ilości występuje w naturze jedynie w ziarnach kawy, nadając im specyficzny lekko kwaskowaty i lekko cierpki smak. Ilość związków polifenolowych podczas przechowywania wyraźnie spada, co prowadzi do nieznacznego zmniejszenia cierpkości kawy Robusta, ale do zubożenia smaku napoje kawowe z najwyższych gatunków Arabiki. Kawa charakteryzuje się znaczną zawartością kwasu kofadubilowego (4-11% suchej masy), który jest mieszaniną kwasów chlorogenowego, kofalowego (C 32 H 38 O ig), kofalowego (C 34 H 54 0 15) i innych związków .

Kwasowość miareczkowa jest jednym z jej najbardziej stabilnych składników i w zależności od rodzaju kawy wynosi 10,8-17,8 °. Poziom kwasowości miareczkowej nieznacznie wzrasta podczas przechowywania kawy (przez 7 lat - o 0,3-1,1°), co wskazuje na powolny przebieg wewnątrzkomórkowych procesów hydrolitycznych i enzymatycznych oksydacyjnych.

Kawa to wyjątkowy produkt naturalny składający się z ponad 100 składników i ponad 2000 substancji. Każda odmiana ma swój specjalny zestaw elementów, które wpływają na odcienie smaku i aromatu. Skład chemiczny kawy w postaci ziaren i w postaci gotowego napoju jest zauważalnie inny, jest różnica między kawą mieloną a rozpuszczalną. Naukowcy na całym świecie badają ziarna kawy, ale mimo wszystkich możliwości laboratoriów, wciąż nie jest możliwe odtworzenie kawy syntetycznej, która nie różniłaby się od naturalnej. Z czego więc robi się kawę ziarnistą i rozpuszczalną?

Wykres - skład chemiczny ziarna kawy

Zasadniczo zielone ziarna kawy składają się z błonnika, wody i olejków kawowych. Pozostałe 25% to kofeina, białko, sole mineralne, przeciwutleniający kwas chlorgenowy (tworzący cierpki smak kawy) i alkaloid trigonelina (tworzący niepowtarzalny aromat po paleniu).

• Ponad 50% zielonej kawy to węglowodany (cukry i błonnik). To oni tworzą piankę w espresso i tworzą tzw. korpus napoju.
• Kawa zawiera wiele kwasów, a większość z nich uwalnia się w procesie obróbki cieplnej. Wpływają pozytywnie na pracę żołądka i układu pokarmowego.
• Taniny tworzą gorzki, lekko cierpki smak. Produkty mleczne (mleko lub śmietana) częściowo wiążą garbniki i sprawiają, że napój jest mniej gorzki.
• Kofeina pobudza, pomaga się skoncentrować, nieznacznie podnosi ciśnienie krwi i aktywuje pracę wszystkich układów organizmu. Różne rodzaje kawy mają różną zawartość kofeiny (w robustie jest więcej niż w arabice), a dodatkowo miejsce wzrostu i sposób przetwarzania masy ziarnistej.

W kawie zawsze występuje tak zwany popiół kawowy, który składa się z potasu, magnezu, wapnia, sodu i manganu.

Tabela zmian składu chemicznego kawy podczas procesu palenia

Prażenie ziaren kawy rozpoczyna wiele procesów, podczas których zmienia się skład ziaren kawy. Im dłużej trwa pieczenie, tym większa będzie zmiana.

• Woda... Woda z ziaren aktywnie odparowuje (od ok. 12% do 3%), a zawartość innych substancji pod względem zmienionej masy wzrasta.
• Sahara... W procesie prażenia ulegają karmelizacji, co powoduje: brązowy kolor.
• Celuloza... Rozkłada się na kwasy, alkohole, aminokwasy.
• Tłuszcze... Częściowo rozkłada się na kwasy.
• Kofeina... Jej ilość prawie się nie zmienia, ale ponieważ ziarno traci wilgoć i wzrasta koncentracja suchych składników, względna zawartość kofeiny w kawie palonej jest wyższa niż w kawie zielonej.
• Kwas chlorgenowy... Jego ilość jest znacznie zmniejszona podczas prażenia, ale pozostaje na tyle duża, że ​​tworzy aromat i gorzki smak.
• Trygonnelina... Jeden z najważniejszych alkaloidów podczas obróbki cieplnej uwalnia cenną witaminę PP, czyli kwas nikotynowy.

Podczas palenia składniki ziarna nie tylko rozkładają się na więcej związków, ale także reagują ze sobą, tworząc nowe (zwykle lotne) składniki. W rezultacie powstaje szczególny smak i aromat.

Lotne związki oleiste są raczej kruche i nawet przy braku powietrza ich stężenie spada. Dlatego ważne jest, aby kupować świeżo paloną kawę i przechowywać ją w małych, zamkniętych pojemnikach.

Skład chemiczny kawy rozpuszczalnej

W kawie rozpuszczalnej tylko 15-20% składników uzyskuje się z kawy naturalnej. Espresso jest przygotowywane w zaledwie 30 sekund, a ziarna kawy rozpuszczalnej są czasami trawione przez 5-10 godzin. Jednocześnie wszystkie użyteczne, aromatyczne i smakowe substancje pozostają w gęstej, nieużywanej warstwie. Zasadniczo przenoszona jest tylko kofeina i niektóre kwasy. Pozostałe 80% składu to aromaty, stabilizatory, barwniki, konserwanty, wzmacniacze smaku. Producenci taniej kawy rozpuszczalnej mogą dodawać mieloną cykorię, ziarna i wiele innych rzeczy, które nie są napisane na opakowaniu.

Żaden producent nie zrobi kawy rozpuszczalnej z „100% alpejskiej arabiki”, jak jest to czasami napisane na opakowaniu. Połamane i uszkodzone ziarna trafią tam jak najwięcej. A potem najczęściej jest to Robusta, która ma więcej kofeiny.

Witaminy i minerały w składzie chemicznym kawy

Naturalna kawa jest bogata w wiele przydatnych dla człowieka witamin i minerałów.

B3- witamina pozyskiwana z trygoneliny podczas ogrzewania. Wpływa pozytywnie na układ nerwowy, normalizuje przemianę materii.

A- witamina, która wpływa na wzrost i rozwój wszystkich narządów.

D- poprawia wchłanianie składniki odżywcze w jelitach;

mi- stymuluje układ odpornościowy, korzystnie wpływa na układ rozrodczy.

Potas, magnez i wapń działają korzystnie na serce, poprawiają pracę mózgu i naczyń krwionośnych oraz wzmacniają układ kostny i mięśniowy.

Wyjście

• Kawa jest jednym z najbardziej złożonych produktów naturalnych, po paleniu zawiera ponad 2000 związków.
• Kawa naturalna w małych dawkach ma pozytywny wpływ na prawie wszystkie układy organizmu.
• Kawa rozpuszczalna nie jest dobra dla organizmu, zawiera minimum witamin i olejków, ale zawiera dodatki syntetyczne.

Dziś kawa jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych napojów na całym świecie. Historyczną ojczyzną jest Afryka i nie ma nic dziwnego w tym, że najbardziej elitarne odmiany napoju pozyskiwane są z surowców uprawianych na tym kontynencie. Każde ziarno kawy ma bogatą kompozycję złożonych substancji organicznych.

Oprócz Afryki kawę uprawiają rzemieślnicy z Ameryki Środkowej i Karaibów. Napój z takich ziaren jest obdarzony specjalny smak, aromat i konsystencja. W Ameryce Południowej za produkcję kawy odpowiada przede wszystkim Brazylia. Tutaj również wysoko ceniona jest jakość. Swój wkład wnosi również wiele krajów Azji Południowo-Wschodniej.

Jaki jest pożytek z kawy?

Wystarczy wspomnieć głośno o kawie, bo od razu czuć cały ten przyjemny aromat pysznego i niepowtarzalnego napoju. Herbaty również nie tracą na aktualności, a wśród wielu osób od dawna toczą się dyskusje o tym, komu lepiej dać pierwszeństwo. Mówiąc o zaletach kawy, przede wszystkim warto wspomnieć o jej wysokich walorach:

• Efekt stymulujący.
• Efekt tonizujący.
• Wysoka zawartość przeciwutleniaczy.
• Zmniejsza ryzyko wielu chorób.

Stymulujący efekt uzyskuje się dzięki zawartości kofeiny, o której wie każdy, kto pije ten napój rano. Jaka jest tutaj osobliwość? Faktem jest, że dzięki temu aktywnemu składnikowi, który wchodzi w skład chemiczny ziaren kawy, znacznie poprawia się ukrwienie mózgu, a pamięć krótkotrwała jest często aktywowana. Dzięki temu osoba może szybko podjąć niezbędne decyzje.

Efekt tonizujący przynosi również korzyści ludzkiemu ciału. Możesz zapomnieć o stresie, apatii, letargu, senności i innych podobnych objawach, ponieważ kawa pomaga zwalczyć te dolegliwości.

Wszyscy wiedzą, że gdy żelazo wchodzi w interakcję z tlenem (który jest pełny w powietrzu), z czasem zaczyna rdzewieć. Coś podobnego dzieje się w naszym organizmie i biorą w tym udział wolne rodniki tlenowe. Dzięki antyoksydantom rodniki te są neutralizowane, a im większe ich stężenie w organizmie, tym lepsza ochrona. Jedna filiżanka porannej kawy, którą pijesz, zawiera do 1 grama składników odżywczych, co stanowi jedną czwartą dziennej wartości.

Jeśli używasz go regularnie, możesz uchronić się przed wieloma zagrożeniami:

• onkologia wątroby;
• choroba Alzheimera;
• cukrzyca;
• alkoholowa marskość wątroby.

A jeśli nadal powstrzymujesz się od dodawania cukru do napoju, próchnica nie jest straszna! Chroniony jest również układ odpornościowy i trawienny.

Czy jest jakaś szkoda?!

Pomimo wszystkich zalet, jakie dają ziarna kawy, ta kompozycja może być szkodliwa. Z biegiem czasu pojawia się uzależnienie - jeśli osoba przez długi czas nie ma kawy, atakuje go senność, zmęczenie, zaczyna go boleć głowa, a w niektórych przypadkach mogą pojawić się bóle mięśni.

W tym przypadku wpływ jest nie tylko fizyczny, ale także mentalny. Podczas gdy kofeina jest obecna w organizmie, osoba spędza większość czasu w stanie pobudzenia. Ale pod jego nieobecność nie można uniknąć pojawienia się drażliwości, depresji, a nawet letargu.

Kawa pomaga wzmocnić pracę serca i układu naczyniowego człowieka. Dlatego nadmierne spożycie napoju prowadzi do nieuchronnego pogorszenia czynności serca.

Ponadto jest to dobre działanie moczopędne, a zbyt częste jego stosowanie prowadzi do szybkiego starzenia się organizmu jako całości, ponieważ większość przydatnych mikroelementów jest wypłukiwana razem z wodą i solami. Wśród nich są wapń i magnez. Jeśli ich wyraźnie brakuje, zwiększa się ryzyko osteoporozy lub chorób serca.

Kobiety w ciąży nie powinny w ogóle spożywać ziaren kawy. Skład dla nienarodzonego dziecka jest taki sam jak dla osoby dorosłej. Ale aby pojawiło się uzależnienie, wymagana będzie bardzo mała dawka, więc przyszłe matki lepiej całkowicie powstrzymać się od tego napoju.

Ogólne informacje o składzie chemicznym napoju

Sama natura wypróbowała i obdarzyła kawę całą różnorodnością. Jak pokazują nowoczesne technologie w zakresie określania składu chemicznego, w ziarnach znajduje się około dwóch tysięcy różnych składników. I tylko kilkaset otrzymało szczegółowe badanie. Dzięki takiemu połączeniu czujemy aromat i smak napoju. Co więcej, każdy ma indywidualny zestaw substancji.

Bogaty skład chemiczny kawy, a także udział procentowy wszystkich substancji, determinowany jest klimatem i właściwościami gleby w miejscach uprawy. A osobliwości smaku i aromatu zależą od technologii pieczenia i przygotowania samego napoju.

W wyniku tego naturalne składniki ulegają złożonym przemianom na poziomie chemicznym. A w wyniku przetwarzania ziaren kawy zmienia się skład. Ponadto eksperci z wielu krajów świata starają się uchwycić istotę zachodzących procesów.

zielone ziarna

Zielona kawa staje się z dnia na dzień coraz bardziej popularna, mimo że nie jest tania. Jednocześnie są zarówno zwolennicy, jak i przeciwnicy. Ci pierwsi uważają go za napój obdarzony właściwościami leczniczymi, ci drudzy generalnie zalecają trzymanie się od niego jak najdalej. W rzeczywistości są to tylko sprzeczności.

Ziarna, które nie zostały poddane procedurze prażenia zawierają dużą ilość antyoksydantów i cennych pierwiastków śladowych. Tak więc w produkcie nieprzetworzonym termicznie jest wiele:

• Kofeina. To on nadaje kawie orzeźwiający i tonizujący efekt. Istnieje również inny alkaloid, teobromina, która jest w stanie regulować stężenie glukozy we krwi.
• Tanina. Jest to garbnik o właściwościach antybakteryjnych, który pomaga w usuwaniu ciężkich toksyn z organizmu. Pozwala także wzmocnić naczynia krwionośne, poprawić trawienie oraz przyspieszyć proces regeneracji tkanek.
• Kwas chlorogenowy. Skuteczny przeciwutleniacz pochodzenia roślinnego, który znajduje się tylko w surowych ziarnach, ponieważ temperatury 200-250 ° C (prażenie) prowadzą do jego zniszczenia. Dzięki obecności w składzie ziaren kawy tłuszcze nie odkładają się w organizmie, poprawia się metabolizm, a praca układu pokarmowego i krążenia powraca do normy.
• Teofilina. Poprawia się skład krwi, co zmniejsza ryzyko powstawania zakrzepów. Odpowiada również za normalizację układu oddechowego, jamy brzusznej, serca.
• Aminokwasy. Nasza odporność zwiększa swoje funkcje ochronne, wzrasta napięcie układu naczyniowego, apetyt wraca do normy. Ponadto osoba może uzyskać wymaganą ilość masy mięśniowej.
• Lipidy. Substancje te mają korzystny wpływ na układ nerwowy.
• Włókno. Jeśli w organizmie jest wystarczająca ilość tych substancji, można uniknąć ryzyka rozwoju nowotworów onkologicznych. Poziom cholesterolu jest dobrze kontrolowany, dodatkowo normalizuje się trawienie i pracę narządów miednicy.
• Trygonelinę. Dzięki niemu ciśnienie wraca do normy, metabolizm jest utrzymywany na optymalnym poziomie, poprawia się praca mózgu i tworzenie komórek krwi.
• Olejki eteryczne. Działają uspokajająco, poprawiają trawienie, korzystnie wpływają na narządy układu oddechowego. Ale co najważniejsze, substancje te mogą eliminować szkodliwe mikroorganizmy.

Warto zauważyć, że teobromina w składzie ziaren kawy jest rodzajem analogu kofeiny. Jak widać nieprzetworzone ziarna mają więcej użyteczne właściwości... To nie przypadek, że do odchudzania zaleca się stosowanie zielonych ziaren.

Smażone surowce

W trakcie obróbki cieplnej część wilgoci (14-23%) w ziarnach zmniejsza się, ale w wyniku gazowania uzyskuje się dodatkową objętość. Większość substancji znajdujących się w surowych ziarnach podczas prażenia tworzy nowe związki. Dzięki temu skład chemiczny staje się jeszcze bogatszy. Jednocześnie 800 składników tworzy smak.

Oprócz tego, że obróbka cieplna ziaren nadaje kawie przyjemny aromat, same ziarna zyskują rozpoznawalny ciemny odcień. Pieczenie ma destrukcyjny wpływ na taniny. A ponieważ ten składnik nadaje napojowi gorzki smak, należy ostrożnie podejść do tego procesu.

Niepowtarzalny aromat uzyskuje się również przy udziale trigoneliny, która podczas smażenia zamienia się w kwas nikotynowy. Jednocześnie jest więcej kofeiny. Więcej szczegółów na ten temat poniżej.

Kofeina

Większość ludzi myśli o kofeinie i teobrominie w ziarnach kawy jako brązowym proszku. W rzeczywistości obie te substancje są białymi kryształkami lub całkowicie bezbarwnymi, które mają gorzki smak. To on usuwa nasze ciało ze stanu senności i dodaje nam wigoru rano.

Po raz pierwszy o kofeinie dowiedzieli się ludzie w 1819 roku dzięki niemieckiemu chemikowi Ferdinandowi Runge. On też nadał mu takie imię. A w 1828 r. dwaj chemicy i farmaceuci z Francji, Joseph Bienneme Cavantou i Pierre Joseph Pelletier, mogli uzyskać czystą kofeinę. Nieoceniony wkład w rozwój tej substancji wniósł Emil Hermann Fischer, który jako pierwszy opanował sztuczną syntezę kofeiny.

Skąd pochodzi tak dobrze znany komponent? Pozyskiwany jest zwykle z wielu roślin:

• owoce guarany;
• orzechy coli;
• kakao;
• Yerba mate.

Ponadto nie zaszkodzi wiedzieć, ile jest zawarte w różne rodzaje produkty.

Przybliżone stężenie substancji czynnej:

• filiżanka herbaty - 15-75 mg;
• filiżanka parzonej kawy - 97-125 mg;
• filiżanka czekolady (100 g) - 30 mg;
• filiżanka kakao - 10-17 mg;
• filiżanka kawy rozpuszczalnej - 31-70 mg;
• Coca-Cola (100 g) - 14 mg;
• napój energetyczny (puszka 0,25 l) 30-80 mg.

Szeroka oferta kaw i herbat zależy od rodzaju i sposobu przygotowania.

Teobromina

Znajdując się w składzie ziaren kawy, zarówno kofeina jak i teobromina wpływają na psychomotorykę człowieka. Możesz również podkreślić inne właściwości teobrominy:

• oddziałuje z zasadami i kwasami;
• nie rozkłada się na powietrzu;
• praktycznie nierozpuszczalny w wodzie;
• jest w stanie stałym;
• struktura krystaliczna;
• ma gorzki smak.

Teobromina ma swój własny wzór – C 7 H 8 O 2 N 4, z którego widać, że substancja jest związkiem węgla, wodoru, azotu i tlenu. Występuje w ziarnach kakaowca, orzechach coli, a drzewa z rodziny Holly są w nie również bogate. Pozostawia drzewo herbaciane a ziarna kawy zawierają niewielką ilość.

Dozowanie kawy

Jeśli okresowo pijesz taki napój, układ nerwowy jest naprawdę stymulowany przez pewien czas. Przekroczenie średniej dawki prowadzi do utraty działania stymulującego. W rezultacie system nerwowy jest wyczerpany.

Przy długotrwałym stosowaniu kawy pojawia się uzależnienie "od narkotyków", którego stopień zależy od indywidualnych cech organizmu. Z tego samego powodu nie można ustalić, jak długo to potrwa, ponieważ w każdym przypadku reakcja na bodziec jest inna.

Wielu badaczy bada ilość kofeiny i teobrominy w ziarnach różne rodzaje Kawa. Ale my, jako amatorzy, jesteśmy znacznie bardziej zainteresowani innym pytaniem: „Ile drinka może być śmiertelne?” Według ekspertów w ograniczonym czasie trzeba wypić 80-100 filiżanek. Na szczęście nie jesteśmy w stanie pokonać takiej ilości napoju, bez względu na to, jak smaczne może być.

1

Artykuł bada skład i właściwości fizykochemiczne napoju kawowego, podaje fizjologiczny wpływ napoju kawowego na organizm człowieka.

skład fizykochemiczny

napój kawowy

wpływ na organizm.

1. Berdymukhamedov G.M. Państwowa regulacja rozwoju społeczno-gospodarczego Turkmenistanu. Tom 1. - А .: Turkmeński Państwowy Serwis Wydawniczy, 2010.

2. Bayramov RB, Rybakova L.E., Penzhiev A.M. i wsp. Model matematyczny do opisu reżimu termicznego szklarni słonecznej typu wykopowego // Heliotekhnika. - 1988. - nr 2. - S. 40-44.

3. Bayramov RB, Rybakova L.E., Penzhiev A.M. i inne Uogólniony model matematyczny do opisu reżimów termicznych struktury uprawy typu wykopowego Izvestiya AN TSSR. Ser. fizyczna i techniczna, chem. i geol. nauki. - 1985. - nr 3. - S. 12-17.

4. Bayramov RB, Rybakova L.Ye. Mikroklimat szklarni jest ogrzewany energią słoneczną. - Aszchabad: Ylym, 1983.

5. Danilyants IE, Penzhiev AM, Karpaev K. Konstrukcja regresywnej zależności od czynników agrometeorologicznych w rozwoju kawowca w szklarniach // Izvestiya AN TSSR. Ser. biol. nauki. - 1984. - nr 6. - S. 68-71.

6. Dżagania rano Choroby kawowca i środki do ich zwalczania w Republice Kuby // Kultury subtropikalne. - 1981. - nr 6. - S. 137-140.

7. Dinachev L. Odżywianie azotowe owoców na Kubie // Międzynarodowe czasopismo rolnicze. - 1983. - nr 5. - S. 6-48.

8. Ziarna niezgody // Komsomolskaja Prawda. - 1988. - nr 16.

9. Maksimets V.P. Kontrola jakości napojów. Żywnościowy... - M .: Ekonomia, 1988.

10. Nagarny W.D. System nawożenia upraw na plantacjach tropikalnych i zwalczania szkodników. - M., 1976.

11. Nakhmedov F. Technologia produktów kawowych. - M.: Łatwy i przemysł spożywczy, 1984.

12. Pendzhiev AM Opracowanie, stworzenie i badania szklarni słonecznej typu wykopowego do uprawy kawowców: autor. dis. ... Cand. technika nauki. - Aszchabad, 1987.

13. Pendzhiev AM Cierń Ichgi Birinji. - Aszchabad: Turkmenistan, 1990.

14. Pendzhiev AM Agrotechnika uprawy melona (Carica papay L.) w szklarniach w Turkmenistanie: autor. dis. … Doktor nauk rolniczych. - M., 2000 .-- 54 s.

15. Pendzhiev AM Zmiany klimatyczne a możliwości ograniczenia presji antropogenicznych: monografia. Wydawnictwo Akademickie LAMBERT, 2012 .-- 166 s.

16. Pendzhiev AM Ekologiczne problemy rozwoju pustyń: monografia. LAP LAMBERT Wydawnictwo Akademickie, 2014 .-- 226 s.

17. Pendzhiev AM Napój wiecznej wigoru. Wydawnictwo "Ridero", 2015. - 132 s.

18. Rybakova L.E., Pendzhiev A.M. Możliwość uprawy kawowca w warunkach Turkmenistanu. - Aszchabad: Turkmen-NIINTI, 1987.

19. Rybakova L.E., Pendzhiev A.M. Reżim cieplny szklarni słonecznej typu wykopowego // Heliotekhnika. - 1988. - nr 2. - S. 40-44.

21. Rybakova L.E., Pendzhiev A.M. Szklarnie słoneczne // Wiejski mechanik. - 1985 .-- S. 31-33.

22. Siniagin I.I. Rolnictwo tropikalne. - M .: Kołos, 1968.

23. IS Uzunow. Choroby upraw owoców tropikalnych i ich zwalczanie. - M .: Kołos, 1983.

24. Źródło: greenrussia.ru/news/sreda/1385-potreblenie-kofe-v-mire.html.

25. Źródło: USDA

Skład i właściwości fizykochemiczne kawy

Kawa - napój o czarującym smaku - od kilku stuleci uszczęśliwia ludzi. Co nadaje mu niepowtarzalnego smaku i aromatu, orzeźwia i orzeźwia podczas spożywania?

Kawowiec, jak każda inna roślina, poprzez system korzeniowy otrzymuje z gleby szereg minerałów niezbędnych do prawidłowego rozwoju. Te minerały tworzą popiół, który pozostaje po spaleniu ziaren kawy. Skład popiołu w postaci różnych związków obejmuje: potas, wapń, sód, żelazo, siarkę, fosfor, azot, chlor, magnez i inne pierwiastki. Żaden z tych elementów nie jest przeciwwskazany dla osoby, ale wręcz przeciwnie, wszystkie w określonych ilościach są potrzebne osobie do normalnego życia. Na przykład żelazo jest integralną częścią hemoglobiny we krwi, a chlorek sodu jest płynną częścią krwi - osocza. Normalny rytm czynności serca zależy od obecności sodu, potasu i wapnia w organizmie człowieka. Wapń i fosfor wchodzą w skład tkanki kostnej. Siarka i azot są podstawą aminokwasów i białek tworzących mięśnie i inne tkanki miękkie ludzkiego ciała.

Francuski naukowiec Runge w 1819 roku wyizolował bezbarwne, jedwabiste kryształy o lekko gorzkim smaku z ekstraktu kawy, którego wodny roztwór pod względem stymulującego działania wielokrotnie przewyższa kawowy bulion. Ta substancja alkaloidowa została nazwana kofeiną. Minęło 80 lat ciężkiej pracy naukowców, zanim ustalono ostateczny skład kofeiny i jej wzór strukturalny. W oparciu o tę formułę niemiecki fizyk E. Fischer uzyskał w 1897 roku syntetyczną kofeinę i tym samym udowodnił poprawność wzoru strukturalnego.

Warto pamiętać, że kawa była używana jako środek leczniczy w klasycznej medycynie arabskiej w 900-1000 AD. "Bunchum" - pod tą nazwą określa go starożytny arabski naukowiec, lekarz i alchemik Abu Bahra Muhammad ibn Zahari Iyna la Razi - znany w historii jako Rizes. Jednak wraz ze wzrostem spożycia kawy jako napoju, właściwości lecznicze zaczął być zapomniany.

W laboratorium I.I. Pavlova jako pierwsza odkryła, że ​​kofeina usprawnia procesy wzbudzania w korze mózgowej, eliminuje senność, ułatwia percepcję otoczenia i zwiększa wydajność. I.I. Pawłow doszedł do wniosku, że długotrwałe nadużywanie stosunkowo dużych dawek kofeiny może prowadzić do funkcjonalnego wyczerpania komórek mózgowych.

Po odkryciu kofeiny kawa przeżyła odrodzenie jako lekarstwo. Obecnie kofeina jest z powodzeniem stosowana w praktyce medycznej przy różnych schorzeniach. Wchodzi w skład wielu leków, które pomagają przywrócić zaburzone funkcje organizmu człowieka. Dlatego spożywanie napoju kawowego zawierającego kofeinę jest rodzajem przyjmowania bardzo małej dawki leku, a zatem może być traktowane jako środek zapobiegawczy, który stymuluje i wspiera czynnościową aktywność niektórych ważnych narządów człowieka. W swoich badaniach I.I. Pawłow doszedł do wniosku, że stopień pobudliwości kofeiny jest indywidualny i zależy od rodzaju układu nerwowego. Przy słabym typie układu nerwowego kofeina obniża procesy pobudzenia, przez co osoby o różnych temperamentach różnie reagują na wieczorną filiżankę kawy. U niektórych powoduje bezsenność, u innych przeciwnie, senność. Kolejnym alkaloidem znajdującym się w kawie jest trygonalina. Nie ma ona właściwości afrodyzjakalnych, ale odgrywa ważną rolę w aromacie i smaku palonej kawy.

Skład chemiczny kawy jest złożony. Wiele związków chemicznych zostało w nim ustalonych metodami chemicznymi i chromatograficznymi. Kawa surowa zawiera: wodę, tłuszcze, białka, sole mineralne, wspomniane już substancje rozpuszczalne w wodzie - kofeinę, trigonalinę, a także kwas chlorogenowy, cukier bezpośrednio zredukowany (obojętny), sacharozę, białka rozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w wodzie sole mineralne , substancje nierozpuszczalne - żelceluloza i celuloza. Kawa handlowa zawiera 11% - wilgoć, 11% - tłuszcz, 13% - białka i inne substancje zawierające azot.

Podczas palenia zmienia się skład chemiczny kawy, a jej waga spada o 14-23%. Inny jest stosunek do stopnia wypalenia kawy. Np. w USA lubią jasną kawę, we Włoszech ciemną, we Francji średni kolor. Zmiana koloru wskazuje przede wszystkim na karmelizację cukrów.

Kawa zawiera substancje azotowe, lipidy, węglowodany, kwasy organiczne, oligoelementy i witaminy.

Lipidy. Olejek kawowy ma płynną konsystencję i zawiera glicerydy kwasu palmitynowego, stearynowego, kapriosowego i linolowego. Substancje tłuszczowe prawie całkowicie pozostają w suchej pozostałości i nie przechodzą do przygotowanego napoju; zawiera również trochę fitosterolu (serolu kawowego).

Węglowodany. W kawie palonej frakcja rozpuszczalnych węglowodanów – sacharoza, glukoza, fruktoza i galaktoza – ma niewielkie znaczenie i stanowi około 28% wszystkich składników rozpuszczalnych.

Kwasy organiczne. Ziarna kawy zawierają dużo kwasów organicznych: pirogronowy, oksolowy, cytrynowy i jabłkowy.

Szczególną uwagę należy zwrócić na kwas chlorogenowy. W surowej kawie występuje w postaci podwójnej soli kofeiny i potasu. Kwas chlorogenowy podczas palenia traci 37-58%, a kofeina jest uwalniana, w palonej kawie pozostaje 40% kofeiny. Wpływ kwasu chlorogenowego nie został jeszcze odpowiednio zbadany.

Elementy oligo i witaminy. Bardzo interesująca jest zawartość składników mineralnych (tab. 1): 100 ml 5% napoju kawowego zawiera 136 mg różnych soli mineralnych (tab. 2).

Tabela 1

Tabela 2

Ilość soli mineralnych w 120 ml napoju kawowego (jedna filiżanka) zrobionego z 6 g kawy

1 g kawy w proszku zawiera 0,29-0,32 mg żelaza, 1,4-1,8 mg fosforu. Kawa zawiera również związki siarki - SO2, H2S, niektóre witaminy (niacyna itp.), ale nie mają one żadnej wartości praktycznej.

Olejki eteryczne. Powstają podczas palenia kawy i decydują o jej specyficznym aromacie, zawierają terpeny (produkty fenolowe), działają antyseptycznie.

Substancje azotowe. Razem z alkaloidami – kofeiną i trigoneliną – kawa zawiera pewną ilość betainy, choliny i aminokwasów – liwcyny, kwasu glutaminowego i asparaginowego.

W zielonej fasoli kofeina znajduje się w podwójnej soli (sól potasowo-kawowa kwasu chlorogenowego). W momencie prażenia rozkłada się i częściowo sublimuje, co tłumaczy się ubytkiem podczas tego procesu. Zawartość kofeiny zależy od rodzaju kawy (Tabela 3).

Tabela 3

Dane podane w tabeli. 3 wskazują, że stopień zawartości kofeiny zależy od pochodzenia geograficznego rośliny. Gatunki o najwyższej zawartości kofeiny rosną w Afryce Zachodniej i Środkowej, a najmniej w Afryce Wschodniej; nie ma go w kawie regionu malgaskiego. Odmiana brazylijska "Santos-5989" - typ 2 zawiera 1,066% kofeiny w postaci surowej i 1,099% w postaci smażonej. W kawie arabskiej - 0,3-2,5%, "robusta" - od 1,97 do 2,6%, w "Liberyckiej" - od 1,08 do 1,53%.

Podane dane dotyczące składu kawy nie dają wyobrażenia o całej różnorodności zawartych w niej substancji. Oni tylko dają informacje ogólne o niektórych z jego głównych substancji.

Skład surowych ziaren kawy wykorzystywanych do produkcji różnych produktów kawowych obejmuje: wodę 10-13% (po prażeniu: 1-2,5%); substancje białkowe 11%; tłuszcze 10-13%; węglowodany 30-40%; alkaloidy (kofeina) 0,8-2,5% w zależności od odmiany; materia mineralna i organiczna 4% (z czego 90% pozostaje w produkcie końcowym); ekstrakty 0,1% lotnych substancji aromatycznych (powstających podczas procesu prażenia); lipidy; związki fenolowe; witaminy; enzymy itp. Kwasy 30-70% rozkładają się podczas procesu prażenia. Ziarna kawy zawierają około 1300 różnych substancji i nie wszystkie są znane nauce. Skład może się różnić w zależności od odmiany, regionu uprawy i palenia. W procesie prażenia powstaje do 800 różnych smaków. Innymi słowy, do stworzenia niepowtarzalnego aromatu kawy potrzeba 800 pojedynczych elementów. W przeciwieństwie do wszystkich innych aromatów, aromatu kawowego nie da się zsyntetyzować.

Woda. Zawartość wilgoci w surowej kawie jest niezbędna do oceny jej jakości.

Surowe ziarna kawy należą do grupy produktów o kapilarno-porowatej strukturze koloidalnej (rys. 1). Charakteryzują się różnymi formami połączenia wody z materiałem (wolnym, związanym i mocno związanym). Zawartość wody w surowych ziarnach kawy, zgodnie z normą przyjętą przez Międzynarodową Organizację Kawy (IOC), powinna wynosić 12 ± 1%. Jednak w zależności od warunków przechowywania i transportu zawartość wilgoci w surowej kawie waha się w granicach 9-14%.

Ryż. 1. Dojrzałe ziarna kawy

Jak pokazują badania przeprowadzone przez F.G. Nachmedow i sotr. (1982), kawa surowa Santos I gatunku, Robusta I gatunku i Robusta II gatunku, otrzymywana w latach 1975-1976, pod względem wilgotności znacznie odbiega od tych samych odmian otrzymywanych w latach 1979-1980. Co więcej, z tego samego kraju dostarczającego ten sam rodzaj kawy był dostarczany w różnym czasie o różnej jakości. Stwierdzono istotną różnicę w zawartości wilgoci w ziarnach kawy Robusta II gatunku z Angoli, Brazylii, Indii, Etiopii.

Według Doroszevicha (1978) szybkość sorpcji i desorpcji pary wodnej przez ziarna kawy jest stosunkowo wysoka. Ziarna kawy szczególnie intensywnie wchłaniają wilgoć przy wysokiej wilgotności względnej i podniesiona temperatura składowanie. Przy wilgotności względnej 40-60% zawartość wilgoci w ziarnach nie przekracza 12%; przy wilgotności powietrza 63-65% surowa kawa zachowuje normalny kolor, świeżość i smak przez cały rok; przy wilgotności 65-70% ziarna żółkną, a następnie stają się białe, przy 70-75% wraz z żółtym kolorem pojawia się charakterystyczny zapach i smak czerstwej kawy. Gdy wilgotność względna przekracza 75%, kawa nabiera zapachu i smaku stęchlizny i staje się prawie bezużyteczna.

Jednak Pannett (1959) wykazał, że przy wilgotności względnej 95% i temperaturze 20-26°C surowe ziarna kawy osiągają wilgotność równowagową po 25-30 dniach, natomiast kawę paloną po 5-7 dniach, a kawę rozpuszczalną. - po kilku godzinach.

Surowa kawa jest obiektem biologicznym, a zawarta w niej woda niewątpliwie odgrywa aktywną rolę w procesach biochemicznych i fizykochemicznych zachodzących w komórkach i tkankach ziaren.

Substancje ekstrakcyjne. Zawartość rozpuszczalnych w wodzie ekstraktów w różnych rodzajach i odmianach surowej kawy nie jest taka sama i wynosi około 20-29%. Najmniej (19-20%) zawierają najwyższe odmiany kawy Arabica, a następnie pierwsze odmiany typu Arabica (21-23%), pierwsze odmiany typu Canifor (Robusta) (24-27% ), drugie odmiany Kanifor (27-29%). Czasami w niektórych odmianach tego i. w przypadku innych rodzajów zawartość substancji ekstrakcyjnych wykracza poza te granice. Najczęściej jest to spowodowane warunkami pogodowymi i metodami pierwotnej obróbki zbóż.

Skład ekstraktów z surowej kawy obejmuje alkaloidy, białka, związki fenolowe, mono- i disacharydy, lipidy, kwasy organiczne, aminokwasy, pierwiastki mineralne i niektóre inne substancje zawarte w niewielkich ilościach.

Alkaloidy. W ziarnach kawy alkaloidy są reprezentowane przez metylowane pochodne puryn: kofeinę, teobrominę i teofilinę (Chichibabin A.E., 1958; Kretovich V.L., 1971; Clifford, 1975), a także trygonelinę.

Kofeina (C8H10N4O2) jest najważniejszym alkaloidem w ziarnach kawy i jest znana jako 2,6-dioksy-1,3,7-trimetylopuryna lub 1,3,7-trimetyloksantyna (ryc. 2).

Ryż. 2. Kofeina

Kofeina jest substancją bezbarwną i bezwonną, w roztworze wodnym nadaje gorzki smak. Kofeina krystalizuje z roztworów wodnych w postaci krystalicznego hydratu w postaci długich, delikatnych, jedwabistych igieł. Kofeina bezwodna topi się w temperaturze 236,5°C i może sublimować przy ostrożnym ogrzewaniu. Łatwo rozpuszcza się w chloroformie, chlorku metylenu, dichloroetylenie i trichloroetylenie. Wodne roztwory kofeiny mają odczyn obojętny, tworzą sole z kwasami. Kofeina w surowej kawie jest w stanie wolnym, związana z potasowym kwasem chlorogenowym (Kolesnik, 1962; Goldoni, 1979).

Różne rodzaje kawy charakteryzują się następującą zawartością kofeiny (w przeliczeniu na suchą masę w%); arabskie 0,6-1,2; Robusta 1,8-3,0; Liberyjski 1,2-1,5.

Trygonelina (C7H7O2N), czyli kwas metylobetainotynowy, powstaje w roślinach przez metylację kwasu nikotynowego (ryc. 3).

Trigonelina kwasu nikotynowego

Ryż. 4. Teobromina Monometyloalloksan Monometylomocznik

Trigonelina występuje w stosunkowo dużych ilościach w odmianach kawy Arabica (1,0-1,2%). W odmianach kawy typu Kanifor (Robusta) jest to nieco mniej (0,6-0,74%), a w odmianach typu Liberica tylko 0,2-0,3%. Trygonelina jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, ale niestabilna termicznie. Po przetworzeniu ziarna kawy łatwo przekształcają się w kwas nikotynowy, dlatego trygonelinę uważa się za główny prekursor powstawania kwasu nikotynowego (witaminy PP) w ziarnach kawy.

Obecność niacyny w surowych ziarnach kawy wykazano już w 1945 roku (Tiplai, Kriegle i Ilvage). Stwierdzono, że zawartość frakcji rozpuszczalnej w wodzie kwasu nikotynowego w surowych ziarnach kawy jest znacznie mniejsza (1,3 mg%) niż w rozpuszczalnych w alkaliach (w 1 N roztworze NaOH 6,6, w 5 N roztworze NaOH 9,9 mg% ). .

Teobromina (C7H802N4) to 3,7-dimetyloksantyna, ponieważ po utlenieniu tworzy monometyloalloksan i monometylomocznik (Chichibabin, 1958) (ryc. 4).

Jest to bezbarwny, drobnokrystaliczny proszek, trudno rozpuszczalny w wodzie. Teobromina topi się w temperaturze 351°C, jest w stanie sublimować, łatwo rozpuszczać się w żrących alkaliach, dając np. sól sodową. Zawartość teobrominy w surowych ziarnach kawy jest znikoma – 1,5-2,5 mg% (Clifford and White, 1976).

Teofilina (C7H8O2N4) to 1,3-dimetyloksanthu, który tworzy bezbarwne jedwabiste igły zawierające jedną cząsteczkę krystalicznej wody. Teofilina jest trudno rozpuszczalna w zimna woda, topi się w 269-272оС. Jego całkowita ilość w ziarnach dziko rosnących kawowców wynosi 1,0-4,0 mg% (ryc. 5).

Ryż. 5. Teofilina

Mascarozyd glukozydowy (C26H36O11) został znaleziony i wyizolowany z grup substancji roślinnych pochodzenia wtórnego w ziarnach dzikich kawowców (C. Vianneyi). Ustalono, że jest to pentacykliczny glikozyd dierpenowy podobny pod pewnymi właściwościami do kafamaryny znajdującej się w ziarnach uprawnych kawowców (C. Buxifolia). Nie znaleziono kapamaryny w ziarnach kawy C. Vianneyi. Ponadto z ziaren C. Vianneyi wyizolowano dwie inne substancje zbliżone do maskarozydu (Hammonaya i wsp., 1975); Gerhard i Helga, 1978) za pomocą metod chromatograficznych i fotometrycznych stwierdzili, że glikozyd diterpenowy zawarty jest w ziarnach kawy Robusta i Arabusta w postaci śladowej, natomiast w kawie Arabica jego 170 - 460 mg/kg. Kolejny glikozyd diterpenowy w surowych ziarnach kawy Robusta zawiera 10-45 mg/kg, ziarna kawy Arabusta – 60 i ziarna kawy Arabica – 290-340 mg/kg.

Poliaminy, putrescyna, spermina, spermidyna (Amorim G. i Amorim V., 1977), które tworzą różne heterocykliczne alkaloidy podczas deaminacji lub utleniania, wyizolowano i zidentyfikowano metodą chromatografii cienkowarstwowej z surowych ziaren kawy.

Substancje białkowe. Po raz pierwszy stosunkowo wnikliwe badania substancji białkowych kawy przeprowadzili Underwood i Dietridge w 1952 roku. Autorzy, hydrolizując białka surowej kawy, wyizolowali 14 aminokwasów i określili z nich ilościowo 9 składników. G. Thaler (1977) opublikował serię artykułów, w których wykazano, że w surowej kawie trzech głównych odmian (Arabica, Robusta i Liberica) substancje białkowe są zawarte w prawie takiej samej ilości (azot aminowy 1,55-1,63%, zawartość białka ogółem 9,69-10,19%).

Skład aminokwasowy surowej kawy badano za pomocą cieczowej chromatografii jonowymiennej na analizatorach LKB-4101 (Szwecja) i Hitachi (Japonia). W celu oznaczenia wolnych aminokwasów próbkę 100 g badanego materiału zmielono w moździerzu z wodą destylowaną, przeniesiono ilościowo do kolby miarowej 100 ml, ekstrahowano przez 1 h, osad zdekantowano, ponownie napełniono wodą i dwukrotnie wyekstrahowano jeszcze. Połączone ekstrakty odparowano w 40°C aż do całkowitego usunięcia wody, osad w kolbie rozpuszczono w 10 ml roztworu buforu cytrynianowego o pH 2,2. 1 ml tego roztworu naniesiono na żywicę analizatora aminokwasów. Skład ilościowy aminokwasów określono porównując powierzchnie pików na chromatogramie badanych próbek oraz powierzchnie pików mieszaniny kalibracyjnej aminokwasów (tab. 4).

Tabela 4

Skład aminokwasowy surowej meksykańskiej kawy Arabica

	Darmowy aminokwasy, sucha materia	Związane z białkiem aminokwasy, g/100 g suchej masy
Asparagin
glutaminowy
Metionina
Izoleucyna
Fenyloalanina
Histydyna

Aby określić aminokwasy związane w białkach, kwaśna hydroliza substancji białkowych w 6 n. HCl w 105°C i przez 24 h. Następnie hydrolizat białkowy odparowano do całkowitego ulotnienia się kwasu chlorowodorowego, osad rozpuszczono w roztworze buforu cytrynianowego o pH 2,2, przefiltrowano i użyto do analizy na analizatorze aminokwasów.

Kwas Γ-aminomasłowy został wykryty w ziarnach kawy z Wietnamu, a Pereira i współpracownicy (1978) znaleźli kwas pipkolowy w surowych ziarnach kawy typu Arabica i hybrydzie Arabica-Robusta z Angoli, której nie znaleziono w innych rodzajach surowej kawy. Separacja i identyfikacja aminokwasów kawy została przeprowadzona przez tych badaczy przy użyciu elektroforezy i chromatografii cienkowarstwowej.

Według. G. Theiler i Geigl, ziarna kawy typu Liberica nie różnią się składem aminokwasowym od ziaren kawy innych odmian.

Ogólnie stwierdzono, że skład aminokwasów gatunków kawy Arabica, Kanifor i Liberica jest praktycznie taki sam, a ich zawartość znacznie różni się od siebie, co tłumaczy się warunkami uprawy.

Lipidy. Kawa należy do grupy surowców roślinnych bogatych w lipidy. Kawa Arabica zawiera 12-18% lipidów, kawa Kanifor (Robusta) - 9-13,4%, a kawa Liberica - 11-12%. Ogólne właściwości lipidów są w dużej mierze zdeterminowane przez ich składowe kwasy tłuszczowe. Analiza metodą chromatografii gazowej wykazała, że ​​nienasycone kwasy tłuszczowe stanowią 50,1-59,9% całkowitej ilości kwasów tłuszczowych w surowej kawie. Wysoka zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych może wskazywać na możliwe procesy oksydacyjne w oleju kawowym. Jednak długoterminowe obserwacje zmian liczby nadtlenkowej i tiobarbiturowej podczas przechowywania kawy wskazują na brak zmian tych wskaźników.

Zawartość wolnych kwasów tłuszczowych w surowych ziarnach kawy najwyższej jakości wynosi 0,5-3%, natomiast w ziarnach gorszej jakości nawet do 20%. Różnice w rozmieszczeniu kwasów tłuszczowych pomiędzy triglicerydami, estrami diterpenów i estrami właściwymi ujawniła ilość poszczególnych kwasów tłuszczowych pomiędzy odmianami tego samego rodzaju kawy (Wurziger, 1973). Z całkowitej ilości kwasów tłuszczowych w olejki eteryczne linolowy kawowy to 37-50%, palmitynowy - 23-25%, oleinowy - 9-14%, linolowy - 1-5%, arachidonowy - 1-4%, a mirystynowy i behenowy - do 0,6%. Wraz z nimi w postaci śladowej znaleziono również kwas gadoleinowy, lignocerowy, margarowy i heksadienowy.

W ziarnach kawy dzikiego gatunku C. Racemosa skład kwasów tłuszczowych jest nieco inny. Dominują w nich kwasy palmitynowy (39,1%), linolowy (34,71%), stearynowy (10,41%) i oleinowy (10%).

Liczba jodowa surowego oleju z ziaren kawy 82-102, liczba zmydlania 180-189, liczba benzydynowa 0,9-1,1, współczynnik załamania 1,4700-1,4744. Olej kawowy zawiera około 4% fosfatydów.

Niezmydlająca się frakcja lipidów zawiera składniki, które nie rozpuszczają się w wodzie po potraktowaniu alkoholowym roztworem alkalicznym. Olej z ziaren kawy Arabica i Kanifor (Robusta) zawiera od 7 do 20% niezmydlających się składników lipidowych, które powodują niską temperaturę topnienia oleju (8oС), a po ich usunięciu można podnieść temperaturę topnienia do 34-36oC .

Dwa diterpeny – kawestrol i kaweol (1,2-dehydrokafestrol) – stanowią odpowiednio 40 i 20% frakcji niezmydlającej się i występują w oleju kawowym głównie w postaci estrów kwasów tłuszczowych. Mniejsza ilość zawiera - 1-5-abietene-13, 19-diol i atraktylozyd.

Sterole oleju kawowego stanowią około 20% niezmydlających się składników lipidów, serotoniny - 3-6%, a resztę (~15%) stanowią węglowodory alifatyczne, w tym nanoksan i różne pigmenty.

Ostatnio, dzięki nowym metodom analizy strukturalnej, osiągnięto pewne sukcesy w identyfikacji niektórych steroli. Obecnie stwierdzono, że sterole w oleju kawowym są podobne do tych występujących w innych materiałach roślinnych. Są to głównie sigosgsrin (53-55%), campestrol (16-18%), stigmasterol (22-28%) i około 10 innych steroli, które występują w mniejszych ilościach i stanowią około 7% wszystkich steroli w oleju kawowym .

Warstwa naskórka surowych ziaren kawy zawiera oksytryptamidy kwasu karboksylowego (5-hydroksytryptamidy) w ilości od 0,08 do 0,24%. Oksytryptamidy kwasów karboksylowych wraz z właściwościami antyoksydacyjnymi pełnią rolę czynnika świeżości lub starości kawy, ponieważ podczas przechowywania, jednocześnie ze zmianą koloru ziaren kawy (ciemnienie) pod wpływem światła i powietrza, zawartość tryptamidy w nich również spada (Wurziger, 1973). Ze względu na to, że oksytryptamidy powodują dysfunkcje żołądka u osób z nadwrażliwością, opracowano szereg sposobów ich usuwania z ziaren kawy.

Węglowodany. Uzupełnij 50-60% całkowitej masy surowych ziaren kawy. Skład węglowodanów kawowych obejmuje sacharozę (6-10%), celulozę (5-12%), pentoza (3-5%), substancje pektynowe (2-3%) i wielkocząsteczkowe polisacharydy (błonnik, lignina itp. ). Stwierdzono, że głównym rozpuszczalnym w wodzie składnikiem wysokocząsteczkowych polisacharydów kawy surowej jest arabinogalaktan (2-5%).

Ponadto z ziaren kawy wyizolowano glukogalaktomannan, galaktozę, minnozę i arabinozę. Przez długi czas wierzono, że w kawie surowej nie ma wolnego cukru mono (glukozy i fruktozy), jednak badania wykazały, że w kawie Arabica dominuje sacharoza, a cukry redukujące w ziarnach kawy Kanifor (Robusta). Potwierdziły to prace Lerici, Peypi i Matssa (1978), którzy metodą chromatografii gazowo-cieczowej w 80% wodnych roztworach alkoholu etylowego surowych ziaren kawy Arabica z Etiopii i Brazylii wraz z sacharozą odkryli i oznaczyli ilościowo fruktozę, Nie zidentyfikowano α-glukozy, β-glukozy i dwóch cukrów. Ogólnie całkowita ilość cukrów redukujących w ziarnach sięga 0,7-1%.

Związki fenolowe. Te związki kawy są reprezentowane przez garbniki (garbniki, katechiny itp.) oraz kwasy chlorogenowe. Kwasy chlorogenowe stanowią większość związków fenolowych. Koncepcja ta została po raz pierwszy wprowadzona przez Payena w 1846 roku, aby wyjaśnić składnik, który odkrył w ziarnach kawy.

W postaci krystalicznej kwas chlorogenowy został po raz pierwszy wyizolowany z ziaren kawy przez Gortera w 1908 roku, a jego strukturę, jako kwas kofeino-3-chinowy, ustalili Fischer i Dangshet w 1932 roku.

Kwasy chlorogenowe zawierają około dziesięciu związków występujących w kawie, a podobne związki znajdują się w innych roślinach.

W dawnej literaturze informacje o tej grupie substancji są dość niejasne, ponieważ kilka kwasów chlorogenowych często uważano za jeden związek. Sytuację pogarszała odmienna nomenklatura kwasów chlorogenowych i używanie nazw zwyczajowych. Dopiero w ostatnich latach dzięki zastosowaniu nowoczesnych metod analizy oraz procesów izolacji i separacji tej grupy związków udało się dokładnie ustalić ich strukturę i częściowo wyjaśnić efekt fizjologiczny.

Poniżej znajdują się trywialne nazwy kwasów chlorogenowych i odpowiadające im nazwy zgodnie z nomenklaturą chemiczną (Clifford, Byte, 1976; Goldoni, 1979) (Tabela 5).

Tabela 5

Nazwy zwyczajowe kwasów chlorogenowych i odpowiadające im nazwy według nomenklatury chemicznej

Kwasy chlorogenowe to mono- lub diestry kwasów cynamonowego i chinowego. W ziarnach kawy znaleziono również estry kwasu chinowego z kwasami kawowym i ferulowym.

Kwas chlorogenowy (kwas kofeilo-3-chinowy)

Kwas neochlorogenowy (kwas kofeilo-5-chinowy)

Kwas kryptochlorogenowy (kwas kofeilo-4-chinowy)

Kwas izochlorogenowy jest w rzeczywistości mieszaniną kwasu dikofeilochinowego. Początkowo zidentyfikowano go jako kwas kofeilo-5-chinowy (1950), następnie jako kwas kofeilo-4-chinowy (1955), a wreszcie w 1964 stwierdzono, że kwas izochlorogenowy składa się głównie z trzech frakcji kwasu dikofeilochinowego i występuje w forma jego izomerów.

Surowe ziarna kawy zawierają około 7-10% kwasów chlorogenowych. W kawie typu Kanifor (Robusta) ich stężenie jest wyższe (9-11%) niż w kawie Arabica (5,5-8,0%). Główny udział kwasów chlorogenowych to kofeinowe kwasy chinowe (kwas chlorogenowy i neochlorogenowy). Czyli w kawie typu Arabica są to 5,5-7,0%, w kawie typu Kinifor 8,0-9,0%. Po nim następują kwasy dikofeilochinowe (kwasy izochlorogenowe). W kawie typu Arabica są one 0,5-0,6%, w kawie typu Kanifor 1,4-1,7%. W mniejszej ilości kawa zawiera kwas feruloilochinowy: w kawie typu Arabica 0,2-0,25%, w kawie typu Kanifor 0,6-1,2%. W niektórych typowych odmianach kawy najszerzej stosowanych w przetwórstwie przemysłowym za pomocą chromatografii gazowej i chromatografii cienkowarstwowej ustalono następującą zawartość kwasów chlorogenowych (tabela 6).

Tabela 6

Badania przeprowadzone w Ogólnounijnym Instytucie Naukowo-Badawczym Przemysłu Koncentratów Spożywczych i Specjalnej Technologii Żywności (VNIPP i SPT) metodą kolorymetryczną wykazały, że zawartość garbników w kawie Arabica (Indie) wynosi 6,1-6,36%, w kawie w gatunku Kanifor Robusta I (Indie) - 6,8-7,7%, w kawie Santos I gatunek (Brazylia) - 3,6-4,6%.

Minerały. Surowe ziarna kawy zawierają 3-4,5% minerałów. Skład i zawartość głównych elementów są ustalone od dawna. Jednak dopiero w 1972 roku metodą spektrofotometrii absorpcji atomowej Tserevitinov et al. (1972) udało się określić w ziarnach kawy pełniejszy skład ilościowy substancji mineralnych (w mg%): potas 1712-1750, magnez 142-176, wapń 76-120, szerokość 2,3-17, żelazo 2,1-10,0, mangan 1,1 -9,8, rubid 0,6-4, tsnik 0,5-3,2, miedź 0,6-2,3 i stront 0,4-1,3, a także śladowe ilości chromu, wanadu, baru, niklu, kobaltu, ołowiu, molibdenu, tytanu i kadmu.

Według literatury nie ma jednoznacznego związku między ilością minerałów a jakością napoju kawowego. Uważa się jednak, że za najlepsze właściwości napoju odpowiada zawartość cynku, manganu i rubidu w surowych ziarnach kawy.

Kwasy organiczne. Kwasy cytrynowy, jabłkowy, maleinowy, octowy i szczawiowy znaleziono w surowych ziarnach kawy (Sivets i Foote, 1963). W ziarnach kawy różnych typów i odmian (najwyższej Arabiki z Kolumbii, Santos I gatunku z Brazylii, Robusta II gatunku z Indonezji itp.) skład i zawartość kwasów organicznych są różne. Wykazano, że kwasowość surowej kawy różnych gatunków i odmian botanicznych waha się od 2,4 do 4,0°T. Przy długotrwałym (3-5 lat) przechowywaniu surowej kawy w normalnych warunkach jej kwasowość nieznacznie wzrasta.

Witaminy. Tiamina (B1), ryboflawina (B2), kwas pantotenowy, niacyna (PP), pirydoksyna (B6), witamina B12 (Chinenova, 1970) i ​​tokoferol (E) (Folstar, Von der Plas, Pilnik i Heus, 1977).

Enzymy. Surowa kawa do przetwórstwa przemysłowego jest produktem biologicznie aktywnym, w którym zlokalizowane są układy enzymatyczne niemal wszystkich klas: oksydoreduktazy, hydrolazy, transferazy i izomerazy, które odgrywają ważną rolę w procesach biochemicznych i fizykochemicznych ziarna.

Zmiana barwy surowej kawy różnych rodzajów i odmian z zielonej i jasnozielonej na białą, białawo żółtą, żółtą i ciemnobrązową związana jest ze zmianą aktywności kompleksu układów enzymatycznych zawartych w ziarnach kawy.

Wszystkie substancje wchodzące w skład chemiczny kawy są lotne i szybko utleniają się tlenem, dlatego zaleca się albo palenie kawy bezpośrednio przed wypiciem, albo krótkotrwałe przechowywanie palonej kawy w hermetycznie zamkniętych szklanych lub blaszanych puszkach. Ilość substancji rozpuszczalnych, które przenikają do napoju sięga 30%, co stanowi około 85% całkowitej ilości zawartej w palonych ziarnach kawy. Jednocześnie do napoju przechodzi do 80% kwasu chlorogenowego i do 90% kofeiny.

Fizjologiczny wpływ kawy na organizm człowieka

Kawa wywołuje najróżniejsze odczucia w stosunku do swojego smaku – od niechęci do zachwytu, ale nikogo nie pozostawia obojętnym. Jego silny wpływ na organizm ludzki zrodził te diametralnie odmienne opinie o jego szkodliwości i korzyściach.

Przykładem gorącej debaty na ten temat jest historia, która rozegrała się w XVIII wieku w Szwecji. Aby rozwiązać ten spór, król Gustaw III postanowił zrobić co następuje – zastąpił karę śmierci dla dwóch braci bliźniaków dożywotnim więzieniem. Musieli żyć w równie dostatnich warunkach i codziennie pić dużą porcję: jedną herbatę, drugą kawę. Skazańcy byli więzieni w twierdzy i musieli ich pilnować dwaj profesorowie. Minęły lata i dekady. Zginął król, zginęli profesorowie, ale bracia nadal żyli i czuli się radośnie. Ostatecznie w wieku 83 lat zmarł skazany, który pił herbatę, a kilka lat później zmarł ten, który pił kawę.

Debata na temat zagrożeń i korzyści płynących z kawy trwa do dziś. Zagadnieniu temu poświęconych jest wiele prac teoretycznych, badań naukowych, eksperymentów klinicznych. Jednak większość prac badawczych skupia się na wpływie czystej kofeiny na organizm człowieka. Należy zauważyć, że działanie kawy i kofeiny jest różne i zależy od stopnia ich koncentracji, różne sposoby odbiór i obecność pokrewnych substancji w kawie. Zauważa się jednak również podobieństwo ich wpływu.

Jaki jest wpływ kawy na organizm człowieka?

Kawa jest ekscytującym napojem i właśnie tej jakości zawdzięcza swoje szerokie zastosowanie. Stymulujące i pobudzające działanie kawy na osobę podczas zmęczenia fizycznego, daje Krótki czas radość i siła. Kawa ma wpływ na wyższe partie ośrodkowego układu nerwowego. Kofeina – jeden z głównych alkaloidów roślinnych, stymuluje i normalizuje ośrodkowy układ nerwowy. Fizjologicznie tonik: likwiduje letarg, senność, poprawia pracę narządów zmysłów, przyspiesza przekazywanie podniecenia nerwowego. Kofeina jest szczególnie przydatna dla osób pracujących umysłowo, stymulując komórki nerwowe, zwiększa ich podatność, zachęca do skoncentrowanego myślenia.

Jaka jest tolerancja kawy u zdrowego człowieka? Filiżanka kawy zazwyczaj zawiera 100 mg kofeiny w Arabice i około 250 mg w Robuście. Dlatego u wielu osób kawa powoduje kołatanie serca, zaburzenia tętna, bóle serca, wzmożoną drażliwość nerwową, bezsenność, a u niektórych paradoksalnie senność. Filiżanka kawy zapobiega spadkowi aktywności po posiłku, stymuluje aktywność fizyczną i umysłową człowieka.

Kawa ma zdecydowany wpływ na układ pokarmowy. Powoduje wzrost wydzielania soku żołądkowego i kwasu solnego. W 20-30 minut po wypiciu czarnej kawy kwasowość w żołądku osiąga maksimum. Zwiększenie stężenia napoju w treści żołądka powoduje również wzrost zawartości wolnego kwasu solnego oraz wzrost kwasowości ogólnej. Wydzielanie żołądkowe wywołane kawą jest równoznaczne z działaniem wszystkich rozpoznanych aktywatorów reakcji wydzielniczej - rosół mięsny... Kawa pomaga zwiększyć strawność pokarmu. Nie bez powodu wiele narodów tradycyjnie podaje czarną kawę po śniadaniu i obiedzie.

Jako silny czynnik sprawczy wydzielania żołądkowego czarną kawę należy wykluczyć z diety pacjentów. wrzód trawienny i nieżytu żołądka, można w tym przypadku zalecić stosowanie kawy z mlekiem, śmietanką, podczas gdy jej wpływ na wydzielanie żołądkowe jest znacznie zmniejszony. Kawa stymuluje motorykę jelit.

Warto zwrócić uwagę na wpływ, jaki kawa ma na woreczek żółciowy, drogi żółciowe i wątrobę. Kawa zwiększa wydzielanie żółci. Kofeina stymuluje metabolizm niektórych substancji w organizmie oraz normalizuje wchłanianie cukru i hamuje aktywność tarczycy. Kawa hamuje żywotną aktywność drobnoustrojów i dlatego z tego punktu widzenia jest w wielu przypadkach przydatna dla człowieka.

W ostatnich latach literatura medyczna dostarczyła wielu przykładów szkodliwego działania kawy, powodującego różne choroby, m.in.: zawał mięśnia sercowego, wczesną miażdżycę, nowotwory przewodu pokarmowego, nowotwory pęcherza moczowego, cukrzyca, nadciśnienie, padagra, choroba nerek itp. Szybki przegląd najnowszych badań w związku z wpływem kawy na organizm człowieka wskazuje, że kawa jest jednym z nielicznych stymulantów, które nie mają znaczących skutków ubocznych na układ krążenia, metabolizm tłuszczów, węglowodany, kwas moczowy, a także na aktywność wątroby i żołądka oraz układu wydalniczego.

Kawa, podobnie jak alkohol, podnieca, rozgrzewa i aktywuje aktywność człowieka, ale z tą różnicą, że nie działa odurzająco i relaksująco i nie prowadzi do następstw, które pojawiają się w wyniku spożywania napojów alkoholowych.

Niemniej jednak spożycie kawy na świecie ostatnio spada. Jednym z powodów tego spadku jest to, że lekarze przypisują to: właściwości rakotwórcze Jednak lekarze również nie zalecają picia kawy ze względu na wysoką zawartość kofeiny. Mówią, że kawa ma szkodliwy wpływ na układ krążenia, pracę serca i sen. Oczywiście, przy wszystkich swoich pozytywnych właściwościach i właściwościach fizjologicznych, które zadecydowały o jej szerokiej dystrybucji, kawa może mieć szkodliwy wpływ na organizm. Jest przeciwwskazany w nadciśnieniu, bezsenności, zwiększonej pobudliwości układu nerwowego i innych chorobach.

Zatrucie jest również niebezpieczne, tj. zatrucie dużą ilością kofeiny z nadużywaniem kawy.

Więc pij czy nie pij kawy? Czy jest szkodliwy dla zdrowia? Te pytania pozostają otwarte. To prawda, że ​​oprócz kofeiny kawa zawiera około 300 substancji organicznych, których działanie nie zostało jeszcze zbadane. Wiadomo, że kofeina już w 5 minut po spożyciu przenika do wszystkich części ciała, powoduje obkurczenie niektórych naczyń krwionośnych i rozszerzenie innych, zwiększa tempo przemiany materii, przyspiesza produkcję kwasów żołądkowych, ułatwia odbiór bodźców czuciowych, aktywuje aktywność mózgu, ma korzystny wpływ na czynność oddechową itp. Kofeina jest wydalana z organizmu następnego dnia. W praktyce klinicznej dawka terapeutyczna kofeiny wynosi 0,25 g, maksymalna to 1,5 g na dobę, a dawka śmiertelna to 10,0 g, tj. 100 filiżanek kawy.

Japońscy lekarze odkryli w kawie właściwości lecznicze. Uważają, że napój pomaga w walce z miażdżycą, ponieważ podnosi poziom dobrej jakości cholesterolu we krwi, co zapobiega twardnieniu ścian naczyń krwionośnych. Aby potwierdzić te wnioski, w Tokijskim Instytucie Medycznym „Jikiai” przeprowadzono eksperyment. Wolontariusze pili 5 filiżanek czarnej kawy dziennie przez 4 tygodnie. Trzech z nich „zeszło z drogi”, bo zaczęli narzekać na niechęć do napoju. W pozostałej części, średnio po 4 tygodniach, poziom łagodnego cholesterolu we krwi wzrósł o 15%, po zakończeniu eksperymentu poziom cholesterolu zaczął się obniżać.

Na podstawie badań nad szkodliwością kawy naukowcy uważają, że umiarkowane spożycie kawy nie stanowi poważnego zagrożenia. Dla zdrowej osoby kawa nie daje nic poza korzyściami, oczywiście, jeśli nie jest nadużywana, jak każda inna żywność. Przeciwwskazania do picia kawy są stosunkowo ograniczone.

Ile filiżanek kawy możesz dziennie wypić bez ryzyka dla zdrowia? Jeśli jest to "Robusta", to rozsądne jest przestrzeganie normy 1-2 filiżanek kawy dziennie, "Arabica" - 3-4 filiżanki. Wartość odżywcza kawy jest stosunkowo niska: filiżanka kawy bez cukru dostarcza około 11 kalorii, z dodatkiem mleka i cukru około 78 kalorii.

Ziarna kawy zawierają około 1300 różnych substancji i nie wszystkie są znane nauce. Skład może się różnić w zależności od odmiany, regionu uprawy i palenia. W procesie prażenia powstaje do 800 różnych smaków. Innymi słowy, do stworzenia niepowtarzalnego aromatu kawy potrzeba 800 pojedynczych elementów. W przeciwieństwie do wszystkich innych aromatów, aromatu kawowego nie da się zsyntetyzować. Skład zawiera: węglowodany - 30-40%; woda - 10-13% (po upieczeniu: 1-2,5%); białka - 11%; tłuszcz: 10-13%; minerały - 4% (z czego 90% pozostaje w produkcie końcowym); kwasy - 30-70% rozpadają się podczas procesu prażenia; alkaloidy (kofeina) - 0,8-2,5% w zależności od odmiany; aromaty - 0,1% aromatów lotnych (powstających podczas procesu prażenia).

Ważne jest, aby zrozumieć naukę w ogóle, a biologię w szczególności: nie ma gotowych i jasno sformułowanych odpowiedzi, zwłaszcza jeśli chodzi o nasze ciało i substancje, których używamy; żaden naukowiec nie może ci powiedzieć: nie jedz tego, śpij dokładnie tyle, nie pij kawy i wszystko będzie dobrze. Złożone systemy po prostu nie działają w ten sposób. Kawa jest jeszcze śmieszniejsza: jest najpopularniejszym środkiem psychoaktywnym (w pierwotnym znaczeniu tego słowa, substancja uzależniająca) na świecie, codziennie piją ją miliony ludzi, a naukowcy nieustannie prowadzą badania udowadniające, że jest albo najpiękniejszy lub najstraszniejszy napój na świecie.

Picie kawy to naprawdę rzadki przypadek łączenia przyjemnego z pożytecznym. Kawa ma wiele zalet zdrowotnych w porównaniu z innymi napojami. Ale jeśli picie kawy prowadzi do nieprzyjemnych wrażeń w klatce piersiowej, lepiej odmówić.

Odniesienie bibliograficzne

Pendzhiev AM SKŁAD FIZYCZNO-CHEMICZNY NAPOJU KAWOWEGO // Racjonalne żywienie, suplementy diety i biostymulatory. - 2016 r. - nr 1. - str. 100-111;
URL: http://journal-nutrition.ru/ru/article/view?id=35722 (data dostępu: 14.02.2020). Zwracamy uwagę na czasopisma wydawane przez "Akademię Nauk Przyrodniczych"

Kawa to jeden z nielicznych napojów pochodzenia naturalnego, którego skład biochemiczny zawiera ogromną ilość pierwiastków organicznych i nieorganicznych mających istotny wpływ na stan i funkcjonowanie wszystkich układów i struktur tkankowych organizmu człowieka. Pomimo wszystkich wysiłków naukowcom nie udało się jeszcze stworzyć sztucznego substytutu kawy, który może dokładnie przekazać jej niepowtarzalny aromat i smak. Sytuacja jest dokładnie taka, jak daremne próby stworzenia analogu mleka matki. Oczywiście natura nie chce ujawniać człowiekowi swoich cenionych tajemnic.

O składzie chemicznym kawy

Skład biochemiczny kawy jest niezwykle złożony: zawiera około dwóch tysięcy składników chemicznych, których połączenie nadaje jej charakterystyczny smak i aromat. Tylko połowa tych substancji została przebadana. Dzięki nowoczesnym metodom analizy chemicznej stwierdzono, że kawa naturalna zawiera kilkaset substancji organicznych, które decydują o właściwościach smakowych i zapachowych naszego ulubionego napoju, a każda z jego odmian ma swój unikalny zestaw tych składników.

O bogactwie składu chemicznego i zawartości procentowej substancji w ziarnach kawy decydują warunki klimatyczne i właściwości gleby, a specyfika ich smaku i aromatu określa technologia prażenia i sposób przygotowania, podczas którego substancje naturalne przechodzą szereg złożonych metamorfoz chemicznych. Tak więc każdy etap przetwarzania ziaren kawy (w tym przygotowanie napoju) kończy się sekwencyjnie modyfikacją ich składu chemicznego. Istota procesów zachodzących w tym przypadku jest przedmiotem badań wielu światowych ośrodków naukowych.

Skład zielonych ziaren kawy

Jedna czwarta masy surowych ziaren kawy to kofeina, kwas chlorogenowy, trygonelina, sole mineralne i białka roślinne. Pozostałe trzy czwarte wagi składa się z błonnika roślinnego, oleju kawowego i wody. Owoce kawy są mistrzami w zawartości kwasu chlorogenowego, co nadaje im cierpki, lekko kwaśny smak: żaden inny produkt nie zawiera go w takiej ilości.

Zawartość kofeiny w ziarnach arabiki jest obniżona, a przede wszystkim w owocach niskiej jakości afrykańskiej robusty (ponad 3%). Proces przechowywania kawy nie wpływa w żaden sposób na zawartość kofeiny, jednak prażenie prowadzi do wzrostu jej udziału masowego. Zawartość olejku kawowego w różnych rodzajach kawy znacznie się różni. Najmniej tłuszczu znajduje się w odmianach indyjskich. Największą zawartość białka znajduje się w afrykańskiej robusty.

O składzie palonych ziaren kawy

Skład palonych ziaren kawy determinowany jest nie tylko warunkami jej wzrostu, ale również czasem palenia. Podczas tego procesu ziarna, tracąc znaczną część cieczy i od 14 do 23% swojej wagi, jednocześnie (na skutek tworzenia się gazu) nabierają dodatkowej objętości. Surowe owoce kawy zawierają różnorodne alkaloidy, fenole, białka, aminokwasy, disacharydy, lipidy, sole mineralne, kwasy naturalne oraz szereg składników występujących w śladowych ilościach.

Podczas prażenia powstają w nich nowe związki chemiczne, wzbogacające i tak już zróżnicowany skład chemiczny, liczący ponad tysiąc składników, z których osiemset decyduje o smaku gotowego napoju. Oprócz pysznego aromatu, prażenie nadaje ziarnom dobrze znany ciemny kolor. Pieczenie usuwa wilgoć z ziarna; podczas karmelizacji cukru powstaje karmel (zabarwiający ziarna na brązowo) oraz kofeina – wieloskładnikowy związek będący źródłem charakterystycznego aromatu kawy. W procesie rozpadu kwasu chlorogenowego, w znacznej ilości zawartej w owocach, kawa nabiera cierpkiego, cierpkiego smaku.

Prażenie jest równie destrukcyjne dla garbników – naturalnych substancji, które nadają napojowi gorzki smak. Mając to na uwadze, ostrożnie praż fasolę. Innym źródłem wyjątkowego aromatu jest alkaloid trigoneliny, którego zniszczenie podczas smażenia daje kwas nikotynowy. Słynny alkaloid kofeina przenosi ten proces zupełnie inaczej. Po usmażeniu owoców, które tracą większość wilgoci, ich ilość (jako procent masy surowca) nawet wzrasta.

Ożywczy efekt kawy zapewnia obecność kofeiny. Badaczy od zawsze interesowało pytanie, dzięki któremu składnik zawarty w owocach kawy, przygotowany z nich napój ma zdolność odpędzania snu i dodawania wigoru.

Ta krystaliczna bezbarwna substancja, wyizolowana przez niemieckiego badacza Runge w 1819 roku, została nazwana kofeiną. Po dalszych badaniach kofeinę znaleziono w liściach herbaty, mate, coli, guarany, kakao. Stwierdzono, że rośliny syntetyzują go w celu ochrony przed szkodnikami owadzimi i przyciągnięcia zapylaczy. Kofeina zwiększa aktywność fizyczną, przyspiesza reakcję, poprawia aktywność mózgu i funkcjonowanie układu nerwowego. Zawartość kofeiny zależy od rodzaju kawy. V najlepsze odmiany Ziarna arabiki o łagodnym smaku i przyjemnym aromacie zawierają od 0,5 do 1,5% kofeiny, a w owocach robusty może to być od 1,5 do 4,5%.

Kofeina jest alkaloidem, po prażeniu nie rozkłada się, a jej ilość nie zmniejsza się w porównaniu do zieleni. Dokładniej, ilość kofeiny w prażonym ziarnie wzrasta, ale tylko proporcjonalnie do spadku masy ziarna, które traci płyn podczas palenia.

Skład chemiczny kawy zależy od jej rodzaju, a także od sposobu i stopnia wypalenia. 100 ml napoju ze smażonych owoców zawiera średnio: białka (0,2 g), tłuszcze (0,5 g), węglowodany (0,2 g). Przekonani miłośnicy mocnej czarnej kawy są od niej niemal tak samo uzależnieni jak palacze od tytoniu. Mimo szkód wyrządzonych organizmowi przez niezliczone filiżanki kawy, miłośnicy tego napoju nie mogą odmówić sobie przyjemności wypicia kolejnej filiżanki. Tymczasem stosowanie kawy naturalnej jest przeciwwskazane u pacjentów z wrzodami żołądka i dwunastnica, z chorobami układu sercowo-naczyniowego, z przewlekłym zapaleniem okrężnicy i zapaleniem jelit. Niepożądane jest jego picie z tendencją do rozwoju nerwic, bezsenności i tyreotoksykozy.

Co powinny zrobić osoby, dla których spożywanie kawy jest przeciwwskazane? Czy naprawdę muszą na zawsze zapomnieć o smaku tego wspaniałego napoju? Oczywiście, że tak nie jest. W nowoczesnych supermarketach można znaleźć wiele napojów kawowych, których skład albo nie zawiera naturalnej kawy, albo jej ilość nie przekracza 35%. Do przygotowania napojów kawowych wykorzystywane są surowce roślinne, które podczas procesu warzenia dają napój, którego smak i zapach przypomina naturalną kawę, a brak kofeiny i kofeiny sprawia, że ​​jest on bezpieczny dla zdrowia osób cierpiących na wyżej wymienione dolegliwości. Ponadto w niektórych krajach nauczyli się robić kawę bezkofeinową, której zawartość kofeiny jest praktycznie zerowa.