Состав кофе

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.