Химический состав кофейного зерна
Кофе имеет сложный химический состав: он содержит приблизительно две тысячи химических веществ, которые в совокупности определяют его отличительный аромат и вкус. Причем изучено менее половины этих веществ. Наиболее сложный аспект — их воздействие на организм человека — еще ждет своих исследователей.
Сырое кофейное зерно содержит жиры, белки, воду, минеральные соли, различные водорастворимые и нерастворимые вещества.
Обжаренные кофейные зерна теряют большую часть воды (ее содержание уменьшается с 11 до 3%), а их химический состав изменяется в зависимости от степени и продолжительности обжарки. Как и у сырых зерен, он представляет собой широкий диапазон компонентов.
Липиды (от греческого lipos — «жир») — обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества, - занимает в структуре кофейного зерна достаточно большое место. Однако они практически полностью остаются в сухом остатке и в приготовленный напиток не переходят.
Растворимые углеводы — сахароза, фруктоза и галактоза в структуре жареного кофейного зерна занимает от 25 до 28% всех растворимых компонентов.
Зерна кофе содержат более трех десятков различных органических кислот, в том числе яблочную, лимонную, уксусную, кофейную, оксаловую, пиро-виноградную.
Особого внимания заслуживает хлорогеновая кислота. Несмотря на то, что во время обжарки кофейное зерно теряет ее на 60%, все же оставшейся части достаточно, чтобы придавать кофе немного вяжущий привкус.
По содержанию хлорогеновой кислоты кофейное зерно представляет собой уникальный продукт, так как ни в каких других растениях она в таком количестве не встречается. Физиологическое действие хлорогеновой кислоты, по мнению большинства исследователей, несомненно положительное. Она стимулирует обмен азота, помогает строить молекулу белка. Ее считают «младшим братом» кофеина, поскольку она обладает весьма сходным с ним действием, хотя и слабо выраженным.
Специальный аромат жареному кофе придают эфирные масла. Содержащиеся в них терпены и продукты фенола обладают определенным антисептическим (противомикробным) действием.
Что касается кофе как напитка, то его пищевая ценность следующая. В 100 г напитка без сахара содержится:
белков — 0,2 г; витамина РР — 0,6 мг;
жиров — 0,6 г; калия — до 90 мг;
углеводов —0,1 г; фосфора — 7 мг;
кальция — 5 мг; железа — 2 мг.
Пищевой ценности кофе по существу не имеет, хотя и содержит белок. Стограммовая чашка напитка дает всего 9 килокалорий. Однако как источник минеральных веществ, главным образом калия, кофе играет важную роль. Также велико значение кофе как носителя витаминов Р, необходимых для укрепления кровеносных сосудов. Чашка кофе содержит 20% суточной потребности человеческого организма в этом витамине.
Основным биологически активным компонентом кофе, благодаря которому и обусловлено наше пристрастие к этому напитку, является органический алкалоид кофеин. Он был открыт в 1820 году немецким химиком Ф. Рунге, а затем и другими учеными. Наконец в 1897 году немецкий химик Г. Фишер сумел синтезировать кофеин. Была установлена его структурная формула – C8H10N2O2, а также доказано, что содержащийся в листьях чая теин имеет тот же химический состав, что и кофеин. Кофеин, алкалоид из группы пуринов, представляет собой бесцветные кристаллы с горьковатым вкусом. Его температура плавления — 217°С. Он растворяется в воде и в спирте. Кофеин получают не только из настоя чайных листьев или молотого кофе, но и из плодов гуараны (Pullinia sorbilis), произрастающей в лесах Южной Америки. Кофеин содержится в тех или иных количествах более чем в ста растениях, однако лишь в плодах кофе, какао, гуараны и листьях чая его достаточно много. Две бутылки кока-колы по наличию кофеина сопоставимы с чашкой обыкновенного кофе.
Чашка чая содержит в два раза меньше кофеина, чем чашка обыкновенного кофе, приготовленного из смеси арабики и робусты. Любопытно подчеркнуть, что при равном по весу количестве чанного листа и кофе первый содержит в два раза больше кофеина, чем второй. Однако при приготовлении чая используется небольшое количество чайного листа по сравнению с массой завариваемого кофейного порошка, что и является причиной более низкого содержания кофеина в чае, чем в кофе.
Влияет на содержание кофеина в напитке также, и степень прожаривания зерен, причем более прожаренные зерна, как для кофе эспрессо, дают меньше кофеина. Влияет на содержание кофеина и сорт используемого кофе: в зернах робусты его больше, чем в зернах арабики. Привкус горечи придают кофейному напитку сложные органические вещества — танины. Для их нейтрализации в кофе добавляют молоко или сливки. Они связывают танины, и напиток теряет горечь.
Помимо кофеина в кофейных зернах содержится еще один алкалоид – тригонеллин. В отличие от кофеина он не возбуждает и не обладает наркотическим эффектом, однако участвует в образовании вкуса и аромата обжаренного кофе.
Анализируя состав обжаренного кофейного зерна, следует упомянуть очень сложное по составу вещество — кафеоль. Включая в себя почти две с половиной сотни компонентов, оно является носителем характерного кофейного аромата.