Кофе глазами химика и медика
В процессе эволюции природа соединила в кофе сложнейший конгломерат веществ. Их насчитывается примерно 2000, идентифицировано менее половины, а изучено с точки зрения химии и физиологии и того меньше. В большинстве своем эти вещества — сложные органические соединения. По химическому составу в расчете на сухое вещество в сырых кофейных зернах содержится 32–36 % экстрактивных веществ, стабильно сохраняющихся в течение 7 лет при условии нормального хранения.
В составе сухого вещества кофе обнаружены следующие компоненты (%):
кофеин — 0,7–2,5,
белки 9—19,2;
жиры 9,4—18,0,
углеводы 4,2—11,8,
минеральные вещества 3,7–4,5,
более 30 представляющих большую ценность органических кислот, в том числе хлорогеновая 4—10,9, кофейная 0,2, лимонная 0,3 и др.
Кроме того, в кофе находятся 20 свободных аминокислот, 23,9 % клетчатки, кофейное масло, вода. Однако приведенные данные не дают полного представления о химическом разнообразии состава кофе, они не окончательные, химики продолжают интенсивно работать над выяснением этого вопроса.
Необходимая специфическая операция при обработке кофе — обжарка кофейных зерен — приводит к кардинальной перестройке их химического состава и вследствие этого накоплению в зернах новых ароматических веществ, не существовавших до этого. На первое место по важности следует отнести образование кофеоля — сложной смеси летучих ароматических соединений, обеспечивающих характерный аромат кофе.
В его состав, по одним данным, входят до 70 различных веществ, а по другим — даже до 220, в том числе метиловый спирт, ацетальдегид, метилфурфурол, ацетат, пиридин и прочие, многие из которых являются продуктами разложения белков, жиров, сахаров и других сложных по строению веществ. Образовавшиеся вещества весьма летучи и быстро окисляются кислородом воздуха, почему и рекомендуется обжаривать кофе непосредственно перед заваркой.
При обжарке сахароза — углеводный компонент сырого кофе под действием тепла превращается в карамелей, который наряду с другими продуктами карамелизации растворим и придает кофе коричневую окраску. Остальные сложные углеводные компоненты распадаются на более простые и при заварке кофе наряду с органическими кислотами и минеральными солями также легко растворяются.
В образовании аромата и вкуса кофе участвует еще один составной элемент сырых зерен — алкалоид тригонеллин, который в процессе обжарки разрушается с образованием пиридина. Другим и, пожалуй, важнейшим алкалоидом кофе является кофеин,
совершенно не претерпевающий изменений при высокой температуре. Он выделен из кофейного экстракта французским ученым Рунге в 1819 г., затем была расшифрована его химическая формула (триметилксантин) и на ее основе искусственно синтезирован кофеин (Фишер, 1897).
Кофеин горьковат, но практически мало что дает для вкуса кофе. Поэтому напрасно связывают горечь кофе с присутствием в нем этого компонента и зря жалуются на то, что кофе не крепкий. Кофеин хорошо экстрагируется и равномерно распределяется в растворе, а остальные, входящие в состав кофе вещества (дубильные, безазотистые, клетчатка), остаются в осадке.
При обжарке в семенах кофе образуется значительное количество витамина РР — никотиновой кислоты и поскольку она водорастворима, то в одной чашке кофе может содержаться до 1/3 необходимого для человека количества этого витамина.
Именно поэтому кофе в известной степени является профилактическим средством авитаминоза PP.
Большинство органических кислот находится в кофе в виде солей и только 1/3 — в свободном состоянии. Это такие широко распространенные кислоты, как яблочная, лимонная, уксусная и совсем редко встречающиеся кофейная, хинная, хлорогеновая. Последняя является наиболее ценной, так как придает кофе немного вяжущий привкус. Привкус горечи придают кофе и танины, находящиеся в кофейном зерне.
Заканчивая это небольшое эссе по химии кофейного зерна, необходимо указать, что сложные химические процессы, происходящие в кофе при варке и других процедурах, еще далеки от своего окончательного завершения. В деталях даже не раскрыта роль отдельных составных компонентов и всего их комплекса в химических превращениях, происходящих в кофе во время его обработки и варки.
С медицинской точки зрения кофе является тонизирующим напитком и это его свойство обусловлено наличием в качестве составной части биологически активного алкалоида кофеина.
Многостороннее влияние кофе (читай кофеина) на организм человека породило два диаметрально противоположных мнения о механизме и последствиях его действия, вреде или пользе его использования.
Чтобы внести ясность в этот непростой вопрос, следует обратиться как к уже проверенным и многократно подтвержденным научным данным, так и к новым, которые прошли незаметно в mass media.
Начнем все по очереди.
