Eurasian chemical market
Search
10.11.2022
08.02.2022
09.12.2020
03.12.2020
28.04.2020
15.01.2019
10.01.2019
08.10.2018
Home » Interesting » Кофе глазами химика

Кофе глазами химика

Посмотрим на кофе глазами химика. Кофейное дерево - это удивительная природная лаборатория.

Кофейные зерна содержат большое количество сложных органических веществ. Эти вещества и изменения, которые они претерпевают в процессе приготовления напитка, изучаются десятками различных научно-исследовательских лабораторий мира. Цель изучения состоит не только в изучении химического состава веществ и их трансформации в различных стадиях приготовления кофейного напитка, но и выработке технологии, поисках методов, которые обеспечили бы высшее качество кофейного напитка. Вопросы возникающие при этом, сложны и в ряде случаев еще ждут своего решения.

Природа объединила в кофе самые различные органические вещества. Новейшие методы химического анализа свидетельствуют о наличии в кофе нескольких сотен компонентов. Это сочетание и создает то, что мы называем кофейным напитком. Каждому сорту кофе присуща своя особенная комбинация веществ.

Вкус и аромат кофе зависят от способа обжаривания зерен и технологии приготовления, в процессе которых органические вещества испытывают сложные химические превращения.

В состав сырых кофейных зерен входят кофеин, тригонеллин, хлорогеновая кислота, белок и минеральные соли. Этот набор веществ, названия которых, правда, мало что говорят человеку, далекому от химии, составляет около четверти массы сырого зерна. Остальное приходится на клетчатку, кофейное масло и воду.

Теперь в самых общих чертах опишем значение отдельных органических соединений, входящих в состав кофе. Кофеин химики относят к группе алкалоидов. Наличию кофеина кофе обязан своим возбуждающим, бодрящим действием. Еще в 20-х годах прошлого века это вещество было выделено в чистом виде из кофейного экстракта. Кофеин имеет вид бесцветных кристалликов с горьковатым вкусом. В конце XIXв. расшифровали структурную формулу кофеина, а в 1897г. он был синтезирован немецким химиком Г. Фишером.

Действие кофеина на организм проверялось в многочисленных опытах медиков и физиологов. Было установлено, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь кору головного мозга. Такая реакция вызывает улучшение общего обмена, усиление дыхания, кровообращения, повышение жизнедеятельности всех тканей организма. Кофеин входит в состав многих лекарственных препаратов, выпускаемых фармацевтической промышленностью.

Процентное содержание кофеина в кофейных зернах зависит от сорта. Наибольшее количество обнаруживается в робусте из Гвинеи (1,7-2,3%), сантосе (1,3-1,5%), ходейде (1,2%).

Кофеин имеет горьковатый вкус, но практически мало что дает для вкуса кофейного напитка. Часто ошибочно связывают горечь кофе с наличием в нем кофеина и жалуются, что кофе некрепкий. Если Вам встретится такой привередливый гость, приготовьте ему кофе, добавив немного совершенно безвредного цикория. Почти наверняка такой человек будет считать, что получил крепчайший напиток.

Кофеин есть не только в кофейных зернах, но и в чайном листе, и орехах кола. Специалисты считают, что две бутылки тонизирующего напитка "кока-кола", который готовится из этих орехов, по своему действию на организм человека равноценны одной стандартной чашке кофе.

И все-таки в чашке чая вы обнаружите примерно вдвое меньше кофеина, чем в точно такой чашке кофе. Здесь нет противоречия. Дело в том, что при приготовлении чая берут совсем небольшое количество чайного листа сравнительно с массой используемого кофе. Есть, и иные тонкости, о которых мы поговорим, сопоставив кофе и чай.

Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, - тригонеллин. Он не обладает возбуждающими свойствами, ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе.

Может возникнуть вопрос о роли кофеина и других алкалоидов в растениях. В природе нет ничего лишнего и ненужного. Как утверждают специалисты, кофеин появился в кофейных деревьях в процессе эволюции, для защиты растений от вредных насекомых, поскольку это вещество является природным инсектицидом. Эксперименты показали, что порошкообразные чай и кофе в сильной степени воздействуют на поведение и развитие многих насекомых и их личинок. Концентрированные дозы приводят к их гибели.

При обжаривании зеленых кофейных зерен из них, в первую очередь, удаляется вода, содержание которой уменьшается с 11 до 3%. Происходит карамелизация сахара. Сахар, содержащаяся в зернах, превращается под действием тепла в карамелин, придающий коричневую окраску к тому настою. Нерастворимые полисахариды частично попадаются на более простые, растворимые углеводы. В процессе обжаривания образуется очень сложное вещество кафеоль, с которым связан специфический кофейный аромат. В обжаренном кофе его содержание достигается. Кафеоль был выделен в результате дистилляции жареного кофе с перегретым паром. Это сложнейшее вещество, о котором современными методами обнаружили более 220 компонентов.

Многочисленные попытки создать искусственным путем напиток с ароматом кофе пока к существенному успеху не привели, ведь все согласятся с тем, что аромат - душа напитка. О работах в этой области рассказывал "Химия и жизнь"(1975, 11). Высокая температура обжаривания не влияет на содержание кофеина. Он сохраняется, а поскольку масса кофейного зерна при обжаривании уменьшается, то процентное содержание кофеина даже возрастает. Тригонеллин при обжаривании разрушается, а в процессе его разложения образуется значительное количество никотиновой кислоты. Это сложное органическое вещество представляет собой один из витаминов группы В. Витамины этой группы играют важную роль в биохимических процессах, протекающих в живом организме, и предупреждают ряд тяжелых заболеваний вида пеллагры. Уже давно было замечено, что в некоторых районах Южной Америки, где население страдает от постоянного недоедания, пеллагра практически не встречается. Секрет этого, казалось бы, странного обстоятельства заключается в кофейном зерне, содержащем никотиновую кислоту. Ведь кофе - национальный напиток народов, населяющих Южную Америку, и потребляется там в большом количестве.

Кофе содержит более тридцати различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Одна из них - хлорогеновая - в значительном количестве встречается только в кофейных зернах. Ее содержание в них колеблется от 4 до 8%, в зависимости от сорта. В плодах и листьях других растений содержание ее ничтожно. При обжаривании хлорогеновая кислота разлагается, образуя иные органические продукты, придающие кофе характерный, немного вяжущий привкус.

Наличие в кофе различных кислот положительно влияет на деятельность желудка и улучшает пищеварение.

Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ - танинов. Они придают кофейному напитку привкус горечи. Молоко и сливки, которые часто добавляют в кофе, взаимодействуют с танинами и связывают их, тогда кофе частично утрачивает горечь. Отметим также, что при приготовлении кофе, кофеин практически полностью переходит в напиток.

Заканчивая наш небольшой экскурс в область химии, подчеркнем, что сложные химические процессы, происходящие в кофейном зерне, изучены далеко не полностью. Еще не раскрыта роль отдельных составных, а тем более всего комплекса веществ.

Our Partners
China Chemical Reporter CREON Energy
Conference and Exhibition, held under an informational support of the magazine "Eurasian chemical market"
19th Phenol / Acetone & Derivatives Технотекстиль | technotextil Nitrogen 2022 Barrier Paper Packaging for Food-Contact Грэйнтек RUPLASTICA