Состав кофе и его основные свойства

Кофе, состав которого включает около 1200 компонентов, оказывает комплексное влияние на организм. Уникальное сочетание сладости, горечи и кислоты сделали его напитком, без которого не представляют свое утро миллионы людей. Разберемся, какие вещества определяют вкус и аромат кофе, а также обеспечивают его бодрящий эффект.

Химический состав

Изучение химического состава натурального кофе активно происходит в течение последних десятилетий. Известно, что у сырых и обжаренных зерен он существенно отличается. Под воздействием высокой температуры влага испаряется, разрушаются одни соединения и образуются другие. Кроме того, имеет значение сорт сырья, условия его произрастания, особенности переработки.

В кофе присутствуют:

• белки, жиры и углеводы;
• нерастворимые волокна (клетчатка);
• кофеин, тригонеллин и таннин;
• органические кислоты;
• дубильные вещества;
• минералы и витамины – РР, Е, группы В, калий, магний, фосфор, кальций, железо, натрий.

Рассмотрим подробнее компоненты, которые оказывают наиболее существенное влияние на вкус, аромат и свойства продукта.

Кофеин

Кофеин – главный компонент в составе напитка, который напрямую влияет на его вкус, придавая горечь. Этот алкалоид является психостимулятором. Он обладает способностью ускорять передачу нервных импульсов, блокируя при этом рецепторы расслабления. При попадании в организм кофеин ускоряет пульс, расширяет кровеносные сосуды, снижает агрегацию тромбоцитов. Его используют в фармакологии.

Содержание алкалоида в кофе варьируется от 0,2 до 4%. Чем выше произрастает сырье, тем меньше в нем кофеина, например:

• робуста – 2,5 – 3%;
• либерика, арабика – 1,2 – 1,3%;
• лаурина – 0,5%.

Антагонист кофеина – теобромин. Это так называемый следовой алкалоид, оказывающий на организм расслабляющее действие. В кофейных зернах его очень мало, при этом концентрация снижается по мере вызревания плодов, а после обжарки приближается к нулю. Значительного эффекта при употреблении напитка теобромин не оказывает.

Тригонеллин

Тригонеллин – алкалоид, который в процессе обжарки зерен превращается в пиридин. Именно он обуславливает характерный аромат кофе. В результате термической обработки и растворения в воде из него выделяется никотиновая кислота, стимулирующая работу нервной системы и ускоряющая метаболизм.

Концентрация такого вещества, как тригонеллин, в кофе зависит от вида:

• арабика – 1,2%;
• робуста – 0,74%;
• либерика – 0,3%

Таннин

Таннин (танин) – фенольное соединение в кофе, отвечающее за его вяжущие свойства. В результате обжарки его концентрация снижается с 7% до 1%. При этом происходит процесс окисления дубильных веществ, из-за чего зерна кофе темнеют, и приобретают соответствующий вкус и запах. Если продукт перекалить, то весь таннин разрушится, и напиток получится «пустым».

Хлорогеновые кислоты

В составе зеленых кофейных зерен содержится большое количество хлорогеновых органических кислот – 7 – 10%. Среди них:

• феруловая;
• коричная;
• хинная;
• кофейная.

Под воздействием температуры их концентрация снижается в 2 – 2,5 раза. Хлорогеновые кислоты улучшают растворимость сырья, являются модуляторами вкуса и оказывают антиоксидантное действие.

Пищевая ценность

Пищевая ценность продукта определяется количеством и пропорцией основных макронутриентов. Кофе содержит:

• белки – 0,2 г;
• липиды – 0,6 г;
• углеводы – 0,1 г;
• золу – 6,2 г;
• воду – 4,7 г.

Калорийность напитка небольшая – 2 ккал на 100 г. Она увеличивается при добавлении сахара, сливок, сиропов, молока.

Есть ли в кофе углеводы? Да, они составляют около половины его веса, причем в основном представлены простыми и сложными сахарами. При обжарке часть из них улетучивается, оставшиеся карамелизуются, добавляя вкусу напитка сладость. Кроме того, они участвуют в химических реакциях, в результате которых синтезируются органические кислоты. Концентрация сахарозы в арабике – 9%, в робусте – 3 – 7%.

На белки приходится 10 – 13% массы молотого кофе. При нагревании они вступают в реакции с углеводами, в результате чего формируются новые соединения, влияющие на аромат:

• кетоны, альдегиды – придают злаковые тона и маслянистость;
• пиразины – добавляют ореховые ноты;
• фураны – усиливают натуральную сладость.

Процесс образования нескольких сотен ароматических соединений при нагревании зерен до 150 º С называют реакцией Майяра. При этом происходит потемнение сырья за счет выделения меланоидинов, обладающих антиоксидантным действием.

В обжаренном кофе содержится 2,5 – 6% жиров. Они участвуют в формировании аромата, а также придают зернам эстетичный блеск.

Состав растворимого кофе

Растворимый кофе получают путем переработки обжаренных зерен. Существуют различные способы выделения экстрактивных веществ, но в любом случае такое сырье содержит намного меньше кофеина (примерно в 3 раза) и других соединений, чем натуральное. Для улучшения органолептических свойств производители добавляют в него кофейное масло, ароматизаторы, красители, консерванты.

Состав кофе быстрого приготовления:

• белки — 15 г;
• жиры — 3,6 г;
• углеводы — 7 г;
• вода — 7 г;
• зола — 1 г.

Кроме того, в небольших количествах в нем присутствуют витамин РР, группы В, фосфор, кальций, натрий и железо.

Польза кофе

Воздействие кофе на организм определяется его химическим составом. В научном сообществе постоянно ведутся споры о его пользе. Но существует ряд доказанных фактов о положительном влиянии напитка на здоровье человека:

• Активизирует мозговую деятельность и бодрит. Кофеин стимулирует синтез таких нейромедиаторов, как дофамин и норэпинефрин. Первый помогает бороться со стрессом и повышает настроение, второй – усиливает нейронное возбуждение в головном мозге. Исследования показывают, что после кофе улучшаются когнитивные функции мозга: внимание, память, скорость реакций.
• Ускоряет метаболизм на 3 – 11%. Кофе, состоящий исключительно из молотого сырья и воды, способствует сжиганию жира. Но это только в случае его эпизодического употребления. Если несколько чашек напитка в день являются давней привычкой, такого эффекта не будет.
• Повышает спортивные показатели и трудоспособность. Долгое время кофеин был запрещенным веществом для участников состязаний. Сейчас это правило не действует, но стимулирующее действие вещества никто не отменял. Оно провоцирует выброс адреналина, который готовит тело к нагрузкам, а также ускоряет метаболизм, что дает больше «топлива» клеткам.

• Является источником витаминов и минералов. Доля ценных микро- и макроэлементов в кофе невелика, но при регулярном употреблении он способен внести свою лепту в рацион. Больше всего в напитке рибофлавина (В12), пантотеновой кислоты (В5), ниацина (В3), марганца, магния и калия. Они положительно сказываются на работе нервной и сердечно-сосудистой систем.
• Снижение риска некоторых заболеваний. Масштабные исследования показывают, что кофе уменьшает вероятность развития диабета 2-го типа, синдромов Альцгеймера и Паркинсона, цирроза печени, онкологических патологий ЖКТ. Кроме того, кофеин помогает регулировать уровень холестерина в крови.
• Замедление процессов старения за счет наличия большого количества антиоксидантов. Ученые выявили, что в кофейных зернах содержится больше веществ, подавляющих окислительные реакции в клетках, чем во фруктах и овощах.

При всей пользе кофе им нельзя злоупотреблять, иначе могут возникнуть негативные эффекты: зависимость, обезвоживание, патологическое повышение артериального давления, остеопороз. Нормой считается 300 мг кофеина в день, то есть 3 – 4 чашки фильтрованного зернового напитка с проверенным составом. Точное количество зависит от индивидуальных особенностей организма.

За счет алкалоидов, сахаров, фенольных соединений, белков и других веществ, содержащихся в кофе, формируются его оригинальный вкус, терпко-карамельный аромат и мобилизующий эффект. Но стоит помнить, что даже самый качественный напиток не заменит здоровое питание и полноценный отдых. Его стимулирующее действие продлится 15 – 30 минут, а затем наступит спад. Важно не злоупотреблять кофе и выбирать натуральные зерна, а не быстрорастворимый порошок. Но самое главное – получать удовольствие от душистого питья.