Химический состав и пищевая ценность кофе
Юлия Верн 49 438 2
Кофе является одним из немногих напитков естественного происхождения, состоящего из огромного набора различных веществ, как органического, так и неорганического происхождения, существенно влияющих практически на все структуры и системы организма человека.
В свежесваренном кофе без сахара содержится около 1200 натуральных компонентов, из которых больше половины — ароматические соединения, определяющие вкус напитка.
Вкус напитка определяется огромным числом летучих соединений, входящих в его состав
Химический состав кофе
Кофеин относят к группе алкалоидов, возбуждающих деятельность центральной нервной системы. Впервые кофеин был получен именно из кофейных зерен, отчего и получил свое название. Тонизирующим действием, повышающим умственную и физическую работоспособность, напиток обязан именно кофеину.
По современным требованиям, при изготовлении кофе кофеина в нем должно быть не менее 0,7%, что напрямую зависит от степени вызревания кофейных зерен и их обжарки.
При такой концентрации, в одной чайной ложке свежесмолотого натурального кофе, будет содержаться 0,1-0,2 грамма чистого кофеина, чего вполне достаточно для получения соответствующего тонизирующего эффекта.
Не рекомендуется превышение дозы кофеина выше 0,3 грамма за один прием в течение 3-4 часов — регулярное превышение дозировки стимулирует проявление повышенной возбудимости, нарушений сна, усиленную работу сердца.
Тригонеллин — алкалоид, в чистом виде без вкуса и запаха, однако при тепловой обработке преобразуется в пиридин — вещество, придающее кофе специфический аромат. Еще одним ярким химическим свойством тригонеллина является его тесная химическая взаимосвязь с никотиновой кислотой (витамином В3). Молекула никотиновой кислоты входит в состав тригонеллина и легко высвобождается при нагревании, что обеспечивает постоянное количество витамина В3 в напитке.
Витамин В3 играет важнейшую роль в обмене веществ в организме, стимулирует деятельность нервной системы. Недостаток этого витамина приводит к такому заболеванию, как пеллагра.
Никотиновая кислота — не единственный витамин группы В, содержащийся в кофейных зернах. После соответствующей обработки натурального кофе, в напитке найдена вся палитра витаминов данной группы, а также:
- обязательное присутствие витамина А, участвующего в росте и развитии;
- витамина D, улучшающего всасывание кальция и фосфора в кишечнике;
- витамина Е, который является участником процессов размножения и стимулятором иммунной системы.
В кофе содержится значительное количество сложных органических соединений. Это белки и аминокислоты, выполняющие питательную и энергетическую функции для клеток организма. Кофейные зерна — один из редких продуктов растительного происхождения, в котором содержатся незаменимые аминокислоты, которые организм получает из мяса и рыбы. Такие аминокислоты не синтезируются в организме человека и участвуют в восстановительных функциях клеточных механизмов и поддерживают иммунитет на достаточно высоком уровне.
Структура молекулы кофеина
Общий объем углеводов в сыром кофейном зерне составляет около 50% от его массы. Эти энергетические ценные для организма вещества представлены, как простыми сахарами — сахароза и фруктоза, так и сложными полисахаридами — целлюлоза, клетчатка, пектиновые вещества, которые представляют собой незаменимую основу питания нервных клеток головного мозга.
Из минеральных веществ в состав кофе входят калий, магний и кальций. Эти неорганические элементы входят в состав костей, обеспечивают работу мышц, регулируют работу сердца, сосудов и мозга.
В сыром кофейном зерне содержится около 850 различных эфирных соединений, а в обжаренном — около 350, чем кофе заслуженно было присвоено звание самого душистого напитка.
Пищевая ценность кофе
Несмотря на столь разнообразный состав, кофе, приготовленный из свежесмолотых натуральных зерен, имеет не столь высокую калорийность, что связано с легкой усвояемостью веществ, входящих в его состав. Процесс всасывания и переваривания дополнительно стимулируется кофеином, который, как известно, также содержится в кофейном напитке.
В зависимости от сорта кофе и способа его приготовления, его пищевая ценность на 100 грамм продукта без сахара, в среднем, составляет:
- белки, всех видов — 0,2 г,
- жиры — 0,6 г,
- углеводы — 0,1 г,
- кальций — до 5 мг,
- витамин В3 — 0,6 мг,
- калий — 9 мг,
- фосфор — 7 мг,
- железо — 2 мг.
Кофе может оказывать и положительное, и негативное воздействие на организм человека
Влияние кофе на здоровье человека
Учитывая богатый химический состав, кофе оказывает как благоприятное, так и негативное воздействие на здоровье, что напрямую зависит от индивидуальных особенностей человека и объема выпиваемого напитка в сутки. Общая картина воздействия кофейного продукта на организм такова:
- регулярный прием чистого кофеина в объеме более 1000 мг, которым кофе наиболее богат, может вызвать феномен зависимости, подобно наркотической или алкогольной;
- кофе обладает достаточным мочегонным эффектом, поэтому при появлении признаков обезвоживания, необходимо увеличить количество выпиваемой жидкости;
- у здоровых людей, не страдающих повышенным артериальным давлением, кофе вызывает общее повышение давления на 10-15 мм ртутного столба. У людей, страдающих гипертонией и смежными сердечно-сосудистыми заболевания, давление может повышаться гораздо сильнее или, наоборот, снижаться, что их сильно ограничивает в кофепитии;
- прямого влияния кофеина на сердце не отмечается. Кофе действует на сердечную деятельность косвенно — повышая артериальное давление, путем возбуждающего действия на центральную нервную систему;
- регулярное использование нефильтрованного кофе часто приводит к повышению общего холестерина в крови, что неминуемо приводит к сосудистым патологиям, характеризуя появления проблем с давлением крови;
- улучшение внимания, производительности труда, повышение уровня памяти и настроения — временное явление. В зависимости от реактивности организма, подобный эффект проходит через 30-120 минут;
- кофе усиливает действие некоторых болеутоляющих препаратов, например, ацетилсалициловой кислоты и анальгина, снижает риск возникновения болезней Паркинсона и Альцгеймера за счет временного сосудосуживающего эффекта и прямого воздействия на нейроны головного мозга, возникает так называемый эффект «тренинга» этих органов;
- регулярное употребление кофе снижает риск развития запоров и цирроза печени, рака груди у женщин;
- у лиц преклонного возраста, кофе снижает плотность скелетных костей, что может явиться причиной трещин и переломов;
- у людей, выпивающих в день более двух чашек кофе, велика возможность развития мочекаменной болезни;
- беременным женщинам не рекомендуется выпивать в день более чашки кофе. За счет повышения артериального давления, вследствие воздействия кофеина, возможно развитие анемии плаценты, преждевременные роды и низкая масса тела новорожденного, а также — выкидыши и мертворожденность.
Преимущества и недостатки растворимого кофе
Производство растворимого кофе подразумевает варку кофейных зерен, получение кофейного напитка и его последующую сушку. При этом происходит интенсивное выделение всех растворимых элементов, содержащихся в кофейных зернах, и повторное помещение их в готовую массу растворимого вещества, что не может не сопровождаться потерями. Поэтому, основным недостатком растворимого кофе является потеря некоторых ценных питательных веществ (витаминов, незаменимых аминокислот, белков) и ослабление аромата в следствие испарение эфирных масел. Также у растворимого кофе более очевиден горький привкус.
Растворимый кофе содержит меньше полезных веществ, чем молотый
Производители стараются компенсировать потери добавлением указанных веществ в готовую продукцию, что неминуемо ведет к его удорожанию. Поэтому, чем дешевле кофе на прилавке, тем беднее его вкус и аромат. Кроме того, при изготовлении растворимого кофе используют отходы производства натурального кофе, чаще — из выбракованных зерен.
Пожалуй, единственным преимуществом растворимого кофе является скорость приготовления и увеличение срока его хранения.
Источник
Кофе содержит витамин с
Сегодня кофе для многих людей стало повседневным напитком, без которого человек не может чувствовать себя бодрым в течение дня. Этот тонизирующий и возбуждающий напиток любят и пьют люди всех возрастов, при этом кто-то ограничивается чашечкой кофе за завтраком, а для некоторых кофе превратился в пристрастие. Между тем, слишком увлекаться кофе не рекомендуется при ишемической болезни сердца, атеросклерозе, заболевании почек, язвенной болезни желудка, гастрите, гипертонии, глаукоме, повышенной возбудимости и бессоннице.
Не следует пить кофе натощак и после обильного обеда. Оптимальная доза кофе для взрослых 1-2 чашки в день, выпивая больше этого количества чашки кофе человек становиться чрезвычайно раздражительным и нервозным. Пить кофе нужно только натуральное, а не растворимое, которое изготавливается из дешевых сортов кофе.
Растворимый кофе не имеет никаких полезных свойств, так как его неправильно обжаривают. Кроме того, в растворимых видах кофе содержание кофеина, который негативно влияет на здоровье, намного больше. Поэтому старайтесь пить только черное натуральное кофе и обязательно без фильтрации. Так как после того, как кофе фильтруют, из напитка также удаляется часть полезных свойств.
Большинство «кофеманов» пьют кофе постоянно, только потому, что пить его им хочется и не желают даже слышать о том, что кофе может оказать какое-то влияние на их здоровье. Ну и что, что в кофе содержится много кофеина? Ведь в чае тоже имеется кофеин, оказывающее тонизирующее действие, а многие пьют его без ограничения. Между тем, ученые утверждают, что кофеин, содержащийся в чае и в кофе, отличаются по химическому составу. Кофеин в чаи освобождается постепенно и поэтому не оказывает негативного влияния на организм.
Не все исследования ученых подтверждают, что пить кофе вредно для здоровья, на сегодня есть много научно доказанных фактов в защиту этого напитка. Последние утверждения о пользе кофе принадлежат финским ученым. На основании исследований, которые проводились в течение 30 лет, они пришли к выводу, что чем больше человек пьет кофе, тем ниже риск развития рака печени.
Давно уже известно тот факт, что кофе обладает антиоксидантными свойствами, что и влияет на развитие злокачественных опухолей. На основании наблюдений врачей установлено, что курильщики, которые пьют кофе в большом количестве, меньше болеют раком легких. Также выявлено влияние кофе на риск развития цирроза печени, у людей злоупотребляющих алкоголем. Любители спиртного, выпивающие ежедневно по несколько чашек кофе, значительно меньше подвержены болезням печени.
Всем известно, что кофе бодрит. Если нам нужно работать, а спать уж больно хочется, то чашечка кофе станет настоящим спасением. Он не только не даст уснуть, но и улучшит работу мозга и стимулирует деятельность нервной системы. Чашка кофе помогает лучше сконцентрироваться и работать. Некоторые исследования ученых выявили влияние кофе на обмен веществ в организме. Так установлено, что люди, выпивающие по две чашки кофе в день, меньше болеют желчно-каменной болезнью. Кофеин препятствует образованию камней в желчном пузыре.
Кофе содержит не только кофеин, в нем много ароматических соединений, минеральных веществ, витамина Р, дубильных веществ и микроэлементов. Какие из этих веществ попадут в организм, зависит от сорта кофе, способа его обжарки и приготовления. Наиболее популярные в нашей стране сорта кофе — «арабика» и «робуста». В сорте «арабика» кофеина в три раза меньше. Приготовить кофе очень просто: нужно взять свежемолотый кофе, залить кипятком и довести до закипания.
Кофе, приготовленное из натуральных сортов, благотворно влияет на желудочно-кишечную систему. Оно увеличивает выделение кишечного сока и улучшает пищеварение, тем самым делает процесс усвоения пищи более эффективным. Особенно полезно пить для желудка кофе с молоком. А если пить черное кофе без молока, то он усиливает расщепление жировых клеток, то есть способствует снижению веса. Умеренное потребление кофе предотвращает развитие старческих болезней, например, болезни Паркинсона и старческого слабоумия. Полезно пить кофе людям, больным сахарным диабетом и болезней кроветворной системы.
Большинство людей предпочитают пить кофе, чтобы унять головную боль, поднять настроение или просто, чтобы сосредоточиться. Учеными доказано, что две чашки кофе втрое уменьшают риск возникновения стрессов и депрессий. Те, кто ежедневно пьет кофе, чувствуют себя более уверенно и не страдают от комплекса неполноценности, им неизвестно состояние фобии и страха.
Источник
Кофе под микроскопом: химия зерна и воздействие на организм
Дело не только в кофеине
11 мин. на чтение
6888 просмотров
Зеленый кофе содержит множество химических соединений. Они формируют вкус и запах напитка, а также влияют на наш организм.
Например, самым известным компонентом напитка является кофеин. Многие пьют кофе из-за ощущения бодрости, которое он вызывает. Однако все не так просто: кофеин создает лишь иллюзию прилива сил, но не заменяет полноценный отдых. Зато в составе кофе есть множество других веществ, которые оказывают положительный эффект.
Вместе с Глебом Бабий, автором блога «Moguchii Health» в Instagram и YouTube, сотрудником кафедры Молекулярной диетологии ПМГМУ имени И.М. Сеченова и АНО Центра биотической Медицины, разбираемся в химическом составе кофе и реакциях организма на его элементы.
Состав зеленого кофе: какие вещества и компоненты влияют на вкус
Химические соединения зеленого зерна влияют на вкус и аромат напитка. Так, аромат создается за счет эфирных масел и других соединений. А кофеин — один из компонентов, создающих горечь в кофе. Но есть и другие соединения, которые, так или иначе, влияют на то, что мы ощутим в кофе.
Сухие зеленые кофейные зерна состоят из следующих химических соединений.
Нелетучие алкалоиды: кофеин, тригонеллин. Кофеин придает напитку горький вкус. В зерне его содержится от 0,8 % до 4 %. Тригонеллин — производное витамина B6, участвует в образовании вкуса и аромата обжаренного кофе. Составляет от 0,3 % до 1,2 % массы зерна.
Белки и аминокислоты. Выступают дополнительным источником горьких компонентов. Содержание в зерне — от 8 % до 12 %.
Углеводы: фруктоза, сахароза, клетчатка, целлюлоза, пектин. Участвуют в реакции Майяра, отвечают за горечь, карамельные и ореховые дескрипторы и запах обжаренного кофе. Содержание в зерне — около 50 %.
Липиды: воск и эфирные масла. Защищают зерно от окисления, участвуют в образовании аромата. Также в составе есть летучие соединения — жирные кислоты и эфирные масла (ароматические молекулы). Они отвечают за запах и вкус обжаренного кофе. Содержание в зерне — от 8 % до 18 %.
Нелетучие кислоты: хлорогеновая кислота, полифенолы. Увеличивают растворимость кофеина и являются важными модуляторами вкуса. Составляют от 6,7 % до 12,1 % массы зерна.
Запах кофе формируют преимущественно масла, в том числе эфирные, и продукты реакции Майяра
Химический состав зерен арабики и робусты сильно отличается. В арабике меньше кофеина, аминокислот и на 60 % больше эфирных масел, чем в зернах робусты. А в робусте больше хлорогеновой кислоты и кофеина. За счет этой разницы у робусты вкус более терпкий с выраженной горечью, а у арабики — более сложный с яркой кислотностью.
Как химические вещества, содержащиеся в кофе, влияют на организм
Основные вещества в составе кофе, которые влияют на организм человека — это кофеин, полифенолы, в том числе хлорогеновая кислота, и дитерпены. Остальные компоненты, перечисленные выше, влияют преимущественно на вкус напитка — их воздействие на организм не доказано.
Кофеин — как мы говорили выше, это нелетучий алкалоид. Его влияние наиболее ощутимо по сравнению с другими веществами. При попадании в организм кофеин действует следующим образом:
уменьшает чувство усталости, создает иллюзию бодрости. Так происходит из-за того, что под действием кофеина тело начинает расходовать «резервные» запасы энергии — они хранятся на случай экстремальных нагрузок. Поэтому после употребления кофе возникает ощущение, что человек отдохнул. Но оно обманчиво — усталость вернется довольно быстро и станет более сильной и продолжительной;
повышает секрецию норадреналина — одного из главных медиаторов нервной системы. Это дополнительно усиливает чувство бодрости, но при этом может вызвать учащенное сердцебиение и тревожность;
подавляет рост клеток опухоли прямой кишки;
снижает влияние канцерогенов на ЖКТ.
Все эффекты, которые вызывает кофеин, являются дозозависимыми — чем больше количество кофеина, тем сильнее эффект.
Кофеин вызывает обманчивое чувство бодрости и иллюзию того, что человек отдохнул
При чрезмерном употреблении — более 300 мг в день — кофеин отрицательно влияет на работу сердечно-сосудистой системы. Он блокирует аденозиновые рецепторы и способствует повышению давления. Также возможно учащенное сердцебиение, мигрень и тремор (мелкая дрожь). У некоторых людей такие эффекты могут возникать и от меньшего количества кофеина — все зависит от индивидуальной чувствительности.
Полифенолы — это молекулы, которые защищают растения от ультрафиолетовых лучей солнца, а для людей являются антиоксидантами. При попадании в организм полифенолы:
поддерживают гомеостаз мозга — устойчивое состояние, в котором он может работать с максимальной эффективностью, без нарушений,
оказывают легкий успокоительный эффект,
снижают вредное воздействие свободных радикалов: уменьшают окислительный стресс, снижают выраженность воспалительных процессов и скорость старения клеток.
Хлорогеновая кислота — это соединение кофейной и хинной кислот, относится к группе полифенолов. Оказывает ряд положительных эффектов:
нормализует уровень сахара в крови,
В большом количестве хлорогеновая кислота вызывает тошноту, головные боли и учащенное сердцебиение.
Дитерпены — это биологически активные вещества, к ним относятся кафестол и кахвеол. Полезные свойства дитерпенов:
снижают выделение желчных кислот и этим уменьшают риск рака прямой кишки,
увеличивают выработку инсулина, улучшают «захват» глюкозы клетками. Это снижает риск сахарного диабета и других заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.
Зачастую дитерпены провоцируют повышение холестерина в крови: в большей степени — кафестол, в меньшей — кахвеол. Это может стать причиной атеросклероза — формирования бляшек в сосудах.
Исследование, которое провели ученые в Нидерландах, доказало: люди, которые регулярно пьют кофе, приготовленный без использования фильтра, имеют более высокий уровень холестерина в крови. Поэтому, когда готовите кофе, используйте бумажный фильтр. Это поможет удалить кофейные масла, содержащие кафестол.
Положительное действие элементов кофе наблюдается при умеренном потреблении — в среднем 3-4 чашки фильтр-кофе, выпитых в течение дня. У кого-то отрицательный эффект проявляется после употребления одной чашки кофе, а у кого-то и после десяти его не будет. Все зависит от индивидуальной чувствительности организма к кофеину.
Арабика и робуста отличаются химическим составом, поэтому по-разному воздействуют на организм. Напиток, приготовленный из робусты, будет давать более выраженный стимулирующий эффект за счет более высокого содержания кофеина — но и «отдача» в виде вернувшегося чувства усталости будет более ощутимой. А употребление арабики полезнее для организма в долгосрочной перспективе — за счет более высокого содержания органических кислот и полифенолов.
Все-таки арабика полезнее робусты — особенно в долгосрочной перспективе
В каких случаях меняется состав и эффекты от кофе
Состав кофе зависит от уровня экстракции, а она, в свою очередь, — от способа приготовления кофе и множества других параметров. При этом важно учесть температуру и состав воды, размер помола и степень обжарки зерна. К примеру, если вода будет холодной, органические кислоты и кофеин хуже экстрагируются. Поэтому в cold brew кофеина примерно на 30% меньше, чем в фильтр-кофе.
Если мы добавим в кофе молоко, сливки, сахар или подсластитель — изменится пищевая ценность напитка. Увеличится содержание белков, жиров и углеводов.
Есть мнение, что добавление молока также повлияет на действие напитка. Однако ученые пока не пришли к единому выводу. Существует два предположения.
1. Чем больше молока, тем меньше антиоксидантной активности в кофе. Возможно, белки молока связывают хлорогеновую кислоту, и она не может проявлять антиоксидантные функции.
2. Разницы в антиоксидантной функции черного кофе и кофе с молоком практически нет. Потому что, даже если белки молока связывают хлорогеновую кислоту, есть еще другие полифенолы. Они тоже действуют как антиоксиданты. К тому же со временем молочные белки распадаются, а хлорогеновая кислота отсоединяется. Она может вновь проявлять свои функции.
Требуются дополнительные исследования, чтобы подтвердить или опровергнуть какое-либо из предположений.
Добавление молока изменит калорийность кофе, но практически не повлияет на оказываемые им эффекты
Спешелти кофе полезнее коммерческого — правда ли это
Разный химический состав коммерческого и спешелти кофе обусловлен разной высотой произрастания.
Как правило, спешелти кофе растет на возвышенностях. Поэтому в нем меньше кофеина.
Кофейные деревья вырабатывают кофеин, чтобы защитить себя от различных насекомых. Следовательно, чем выше растет кофе, тем меньше там водится насекомых. Поэтому спешелти арабика, которая растет на высоте 900 метров и выше, будет содержать меньше кофеина. А коммерческая арабика, растущая ниже, содержит больше кофеина.
Второе отличие спешелти кофе от коммерческого — содержание флавоноидов, терпенов и полифенолов. Эти вещества отвечают за кислотность и аромат кофе и ряд положительных эффектов. Чем ярче и сложнее вкус и аромат — тем больше в напитке этих веществ. Следовательно, тем больше положительный эффект.
Спешелти кофе действительно не только вкуснее, но и полезнее коммерческого — за счет уменьшения негативного действия кофеина и большего содержания флавоноидов, терпенов и полифенолов.
Что запомнить
Химические элементы в составе кофе влияют на вкус и запах готового напитка: повышают горечь, кислотность или придают ему определенные дескрипторы. Их содержание зависит от вида — арабика или робуста, и разновидности кофейного дерева.
Кроме того, эти вещества влияют на организм. Например, вызывают чувство бодрости, понижают или повышают давление, оказывают легкий успокоительный эффект, обладают противовоспалительными свойствами и даже предотвращают рак и сахарный диабет.
При чрезмерном употреблении кофе могут проявиться негативные эффекты. Чтобы этого не допустить, придерживайтесь нормы — 3–4 чашки фильтр-кофе или 300 мг кофеина, выпитого в течение дня.
Вам может быть интересно:
Интервью с Валентиной Моксуновой о рынке спешелти кофе в России
01 дек 2018 · 13 мин. на чтение
6888 просмотров
Источник