Химический состав и пищевая ценность кофе

Человек, используя кофейные зерна, давно проявлял интерес к их химическому составу. Исследователей интересовало, какие вещества кофе придают аромат и вкус напитку и бодрость при его употреблении.

Вполне понятно, что как источник жиров, белков и углеводов напиток кофе не представляет большого интереса.

Какие же стимулирующие вещества содержит кофе?

Кофейное дерево, как и всякое растение, получает из почвы через корневую систему ряд минеральных веществ, необходимых для нормального развития растения. Эти минеральные вещества составляют золу, которая остается после сжигания зерен кофе. В состав золы в виде различных соединений входят калий, кальций, натрий, железо, сера, фосфор, азот, хлор, магний и другие элементы. Ни один из найденных элементов не противопоказан организму человека. Напротив, все они в тех или иных количествах нужны человеку для нормальных физиологических отправлений (жизнедеятельности организма). Например, железо — составная часть гемоглобина крови, а хлористый натрий входит в состав жидкой части крови — плазмы. От наличия в организме человека натрия, калия и кальция зависит нормальный ритм сердечной деятельности. Кальций и фосфор входят в состав костной ткани. Азот и сера — основа аминокислот белков, составляющих мышечную и другие мягкие ткани организма.

В 1819 году французскому ученому Рунге удалось выделить из кофейного экстракта бесцветные шелковистые кристаллы слабогорького вкуса, водный раствор которых по своим возбуждающим действиям во много раз превосходил кофейный отвар. Это вещество, относящееся к алкалоидам, было названо кофеином.

Но прошло еще 80 лет упорного труда ученых, прежде чем был установлен окончательный состав кофеина и его структурная формула. Основываясь на этой формуле, немецкий химик Э. Фишер в 1897 году получил синтетический кофеин и доказал этим правильность структурной формулы.

Интересно отметить, что как лечебное средство кофе применялось в классической арабской медицине в 900—1000 годах нашей эры. Под названием «бунчум» он описан древним арабским ученым врачом и алхимиком Абу Бахра Мухаммед ибн Захари ийа ал Рази, известным в истории под именем Разес. Однако по мере роста потребления кофе как напитка, его лечебные свойства стали забываться.

Кофе пережил второе рождение как лечебное средство только после открытия кофеина. Сейчас кофеин с успехом применяется в медицинской практике при многих заболеваниях. Он входит в состав более двадцати наименований различных лекарственных препаратов, способствующих восстановлению нарушенных функций некоторых органов человека.

Прием напитка кофе, содержащего кофеин, является своего рода приемом очень малой дозы лекарства, и может, таким образом, рассматриваться как профилактическое мероприятие, стимулирующее и поддерживающее функциональную деятельность некоторых жизненно важных органов человека.

В кофе различных сортов, импортируемых в СССР, содержится в среднем следующее количество кофеина (в процентах):

Другим алкалоидом, содержащимся в кофе, является тригонеллин. Этот алкалоид не обладает возбуждающими свойствами, но он играет важное значение в образовании аромата и вкуса жареного кофе.

Кроме того, в кофе содержится восемь витаминов из группы В, имеющие большое значение для человека. Они регулируют течение многих биохимических процессов в организме и этим предупреждают возникновение ряда тяжелых заболеваний.

Большую ценность представляют органические кислоты, являющиеся составной частью кофейных зерен. Они вызывают усиленную желудочную секрецию и этим способствуют хорошему перевариванию и быстрой эвакуации пищи из желудка. По современным данным, в кофе содержится более 30 органических кислот: такие широко распространенные, как яблочная, лимонная, уксусная, и такие редко встречающиеся, как кофейная, хлорогеновая, хинная и другие. Большинство органических кислот в зеленом кофе находятся в виде солей, металлов и только около 1/3 — в свободном виде.

Наиболее важной и преобладающей органической кислотой является хлорогеновая кислота. Она, по-видимому, придает напитку вяжущий вкус и чувство полноты. Содержание ее в кофе различных сортов колеблется от 4 до 8 процентов.

Еще большим разнообразием веществ отличается жареный кофе. В процессе обжарки происходят сложные физико-химические изменения, приводящие к новым физическим свойствам, к частичному разложению и образованию новых веществ, обусловливающих цвет, вкус и аромат жареных кофейных зерен.

При обжарке кофейное зерно увеличивается в объеме в 1,5 раза и теряет до 18 процентов веса. Потеря происходит за счет испарения влаги и частичного разложения органических веществ: белков, жиров, сахаров, клетчатки, органических кислот и других соединений.

Кофеин в процессе обжарки изменяется незначительно. Но так как при обжарке вес кофе уменьшается, то процентное содержание кофеина в жареном кофе даже несколько увеличивается.

Химические изменения в кофе при обжарке очень сложны и недостаточно изучены. О сложности изменений в химическом составе кофе можно судить хотя бы по тому, что в состав кафеоля (вещества, обусловливающего запах жареного кофе) входит более 70 различных ароматических веществ.

Эти вещества легко летучи и быстро окисляются кислородом воздуха. Вследствие этого рекомендуется или обжаривать кофе непосредственно перед употреблением, или хранить обжаренный кофе непродолжительное время в герметически закрывающихся стеклянных или жестяных банках.

Вещества, содержащиеся в жареных зернах и обусловливающие цвет, вкус и аромат, в процессе варки кофе переходят в напиток.

Общая сумма растворимых веществ, переходящих в напиток, достигает 30%, что составляет примерно 85% всех растворимых веществ, содержащихся в жареных зернах кофе. При этом в напиток переходит до 80% хлорогеновой кислоты и до 90% кофеина.

Приведенные данные о составе кофе не раскрывают всего разнообразия веществ, содержащихся в кофе. Они дают только общее представление о некоторых основных веществах, открытых учеными в кофе.