Показатель влажности сырого кофе имеет существенное значение для оценки качества. Содержание влаги в сыром кофе играет важную роль при его экспорте и импорте, так как все расчеты между поставщиками и покупателями кофе производятся на основе показателя влажности, выраженного в процентах.
Сырые зерна кофе относятся к группе продуктов, обладающих капиллярно-пористой коллоидной структурой. Для них характерны различные формы связи воды с материалом (свободная, связанная, прочносвязанная). Содержание воды в сырых зернах кофе по норме, принятой Международной организацией кофе (МОК), должно составлять 12±1%. Однако в зависимости от условий хранения и транспортирования влажность сырого кофе колеблется в пределах 9-14%.
Скорость сорбции и десорбции водяных паров зернами кофе относительно высока. Особенно интенсивно абсорбируют влагу кофеные зерна при повышенных значениях относительной влажности воздуха и температуры хранения. При относительной влажности воздуха 40-60% содержание влаги в зернах не превышает 12%. При влажности воздуха 63-65% сырой кофе сохраняет нормальный цвет, свежесть и вкус в течение года; при влажности воздуха 65-70% вместе с желтой окраской появляется и характерные запах и вкус залежавшегося кофе. Когда относительная влажность воздуха превышает 75%, кофе приобретает плесневелые запах и вкус становится практически непригодным для употребления.
При относительной влажности воздуха 95% и температуре 20-26 °С сырые кофейные зерна достигают равновесной влажности через 25-30 сут., тогда как обжаренный кофе - через 5-7 сут., а растворимый кофе - через несколько часов.
Сырой кофе - биологический объект, содержащаяся в нем вода играет активную роль в биохимических и физико-химических процессах, которые протекают в клетках и тканях зерен.
В состав экстрактивных веществ сырого кофе входят алкалоиды, белки, фенольные соединения, моно- и дисахара, липиды, органические кислоты, аминокислоты, минеральные элементы и ряд других веществ, содержащихся в небольшом количестве.
Кофеин (C8 H10 N4 O2 ) - важнейший алкалоид кофейных зерен, известный под названием 2,6-диокси-1,3,7-триметилпурин, или 1,3,7-триметилксантин.
Это вещество без цвета и запаха, в одном растворе дает горький привкус. Кофеин кристаллизуется из водных растворов в виде кристаллогидрата, имеющего форму хрупких шелковистых игл. Безводный кофеин плавится при 236,5ºC, при осторожном нагревании может возгоняться. Он легко растворяется хлороформе, метиленхлориде, ди- и трихлорэтилене. Водные растворы кофеина имеют нейтральную реакцию, с кислотами он образует соли. Кофеин в сыром кофе находится в свободном и связанном с хлорогеновокислым калием состояниях.
Различные виды кофе характеризуются следующим содержанием кофеина (% в пересчете на сухое вещество):
Арабика - 0,6-1,2Количество кофеина в зернах в значительной степени изменяется и в зависимости от сорта кофе. Содержание Кофеина в зернах играет очень важную роль при оценке качества сырья и установлении технических требований на него.
Тригонеллин
Тригонеллин (C7 H7 O2 N), или метилбетаинникотиновая кислота, в растениях образуется путем метиллирования никотиновой кислоты.
Этот алкалоид в относительно большом количестве содержится в сортах кофе вида Арабика (1-1,2%). В сортах вида Каниформа (Робуста) его несколько меньше (0,6-0,74%), а в сортах вида Либерика - всего 0,2-0,3%. Тригонеллин хорошо растворяется в воде, но термически нестабилен. При обработке кофеных зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР), поэтому его считают основным предшественником образования никотиновой кислоты в кофеных зернах.
Теобромин
Теобромин является диметилксантином (C7 H8 O2 N4 ), так как при окислении образует монометилаллоксан и монометилмочевину.
Это бесцветный мелкокристаллический порошок, труднорастворимый в воде. Теобромин плавится при 351ºC, способен возгоняться, легко растворяется в едких щелочах, давая, например, натриевую соль. Содержание теобромина в сырых зернах кофе незначительное - 1,5-2,5 мг%.
Теофиллин
Теофиллин представляет собой 1,3-диметилксантин (C7 H8 O2 N4 ), который образует бесцветные шелковистые иголочки, содержащие одну молекулу кристаллизационной воды. Теофиллин труднорастворим в холодной воде, плавится при 269-272ºC. Общее количество его в зернах дикорастущих кофейных растений 1-4 мг%.
Из групп растительных веществ вторичного происхождения в зернах дикорастущих кофейных растений (C. Vianneyi) обнаружен и выделен в кристаллическом виде глюкозид маскарозид (C12 H36 O11 ). Установлено, что он является пентациклическим дитерпеновым глюкозидом, сходным по некоторым свойствам с кафамарином, выделенным из зерен культурных растений кофе C. Buxifolia. Кафамарин в кофеных зернах C. Vianneyi обнаружен не был.
Из сырых зерен выделены и идентифицированы методом тонкослойной хроматографии полиамины (путресцин, спермин, спермидин), образующие при дезаминировании или окислении различные гетероциклические алкалоиды.
Стандартным является фотометрический метод определения кофеина в кофе и кофепродуктах. Он основан на спектрофотометрировании хлороформового слоя при 250, 275 или 300 нм. Кофеин экстрагируют из подщелочного водного раствора хлороформа, удаляют растворитель упариванием и сухой остаток экстракта напитка обрабатывают смесью растворов пероксида водорода и соляной кислоты. Эта реакция избирательна, поэтому присутствие в сухом остатке экстракта других соединений не мешает определению.
Разработана методика качественного и количественного определений кофеина в кофепродуктах с использованием жидкостной (ЖХ) и тонкослойной (ТСХ) хроматографии. Комплексное их применение для обнаружения кофеина в смеси кофе натурального молотого с суррогатами позволяет более точно определить качественный состав и количество кофеина.
На основе изучения ИК-спектров необработанного кофе Робуста и смесей обжаренного кофе Арабика. Робуста в диапазоне 1300-2400 нм выведены специальные уравнения для быстрой оценки содержания кофеина и сухих веществ независимо от географического происхождения кофе. Значения коэффициента корреляции полученных уравнений
находится в пределах 0,95-0,99. Для изучения правильности определений рекомендовано использовать уравнения, выделеннве специально для данного типа кофе.
Методами ВЭЖХ с электрохимическим детектором и ЖХ/МС/ХМС показано, что кофеин при окислении различных проб кофе (обжаренного, молотого и растворимого) смесью хлорного железа и пероксида водорода эффективно связывает свободные гидроксильные радикалы, образуя 8-оксокофеин. Содержание алкалоида отражает степень окисления кофейного напитка, которая зависит от состояния кислорода, пероксида водорода и металла. 8-Оксокофеин в свежих зеленых зернах кофе не обнаружен, а в обжаренном, молотом и быстрорастворимом кофе концентрация этого вещества составляет 4-35 мг/кг.
Разработана новая методика определения тригонеллина и никотиновой кислот в зеленом, обжаренном и быстрорастворимом кофе. Подготовка проб а анализу включает твердофазную экстракцию указанных соединений на поглотительном патроне с обращенной фазой C18. Раделение и анализ тригонеллина, никотиновой кислоты и продуктов их теплового разложения при обжаривании кофе проводили методом ионной эксклюзивной ВЭЖХ.
Предложен метод одновременного определения тригонеллина, никотиновой кислоты и кофеина в пробах зеленого и обжаренного кофе, основанный на использовании метода ВЭЖХ с фотодиодным матричным детектором. Указанные соединения из проб извлекают экстракцией кипящей водой. Измерения проводили при длине волны 265 нм. Процентная мера правильности результатов определений тригонеллина, никотиновой кислоты и кофеина составила для зеленого кофе соответсвенно (98±1); (84±5) и (99±1)%, для обжаренного (101±1); (98±) и (99±1)%. Калибровочный график носит линейный характер в диапазоне концентраций тригонеллина 0,15-45 мкг/мл, никотиновой кислоты 0,1-500 мкг/мл и кофеина 0,05-500 мкг/мл.
Также был исследован обжаренный кофе выдов Арабика и Робуста различного географического происхождения (всего 29 образцов) на содержание кофеина, тригонеллина и никотиновой кислоты с помощью ВЭЖХ. Режим обжаривания всех образцов был идентичен. Результаты ВЭЖХ были обработаны путем многовариантного и беспараметрического анализа. Исследованные сорта кофе отличались друг от друга содержанием кофеина и тригонеллина. Что касается содержания никотиновой кислоты, то оно не было характерным. Районирование сортов не влияло на свойства кофе.
Хлорогеновые кислоты составляют основную часть феннольных соединений. Хлорогеновые кислоты представляют собой моно- и диэфиры коричной и хинной кислот. В кофейных зернах обнаружены также эфиры хинной кислоты с кофейной и феруловой кислотами.
Хлорогеновая кислота. В кристаллическом виде она была впервые выделена из кофейных зерен Гортером. Ее структура была установлена как кофеил-3-хинная кислота. Хлорогеновые кислоты включают в себя около 10 соединений, содержащихся в кофе, а подобные им соединения обнаружены и в других соединениях.
Изохлорогеновая кислота. Фактически является смесью дикофеилхинной кислоты. Она состоит в основном из трех фракций дикофеилхинной кислоты и существует в виде ее изомеров.
Зерна сырого кофе содержат примерно 7-10% хлорогеновых кислот. В кофе вида Канифора (Робуста) концентрация их больше (9-11%), чем в кофе вида Арабика (5,5-8%). Основную долю хлорогеновых кислот составляют кофеилхинные кислоты (хлорогенвая и нехлорогеновая). Так, в кофе вида Арабика их содержание 5,5-7%, а вида Канифора - 8-9%. Затем следуют дикофеилхинные кислоты (изохлоргеновые кислоты): в кофе вида Арабика их 0,5-0,6%, вида Канифора - 1,4-1,7%. В меньшем количестве в кофе содержится ферулоилхинная кислота: в кофе вида Арабика - 0,2-0,25%, вида Канифора - 0,6-1,2%.
Во время обжаривания содержание хлорогеновой кислоты в кофейных зернах резко снижается - на 65-67%, криптолорогеновой - в 2 раза, изохлорогеновой - в 2,5-3 раза. Снижение содержания хлорогеновых кислот происходит за счет их теплового разрушения (заметно возрастает доля кофейной и хинной кислот) и участия в реакциях с аминокислотами, белками с образованием темноокрашенных продуктов. Роль хлорогенвых кислот в формировании цвета кофе во время обжаривания очевидна.
В сырых зернах кофе содержание таннина варьируется в широких пределах - от 3,6 до 7,7%. В процессе обжаривания (особенно при температуре 175-205°С) количество таннина резко уменьшается и в готовом продукте его остается 0,5-1,0%. Это весьма лабильный компонент кофе, который интенсивно окисляется за 5-8 минут тепловой обработки при температуре 80-125°C. На этой стадии активно дествует полифенолоксидаза, которая способствует окислению таннина. В дальнейшем протекает неферментативное превращение таннина, в результате которого образуются продукты вторичного превращения - темноокрашенные пигменты.
Снижение содержания таннина во время обжаривания не считается отрицательным фактором, так как способствует формированию вкуса и цвета кофе.Однако при чрезмерном нагревании таннин полностью разлагается. Пустой или плоский вкус обжаренного кофе иногда можно частично объяснить исчезновением таннина. Поэтому, учитывая разложение и хлорогеновой кислоты, важно в готовом продукте сохранить хотябы часть фенольных соединений.
Методами ВЭЖХ, ЖХ/МС, ГХ/МС и УФ-спектроскопии проведено изучение содержания фенольных кислот в зернах 56 популяций дикорастущего кофе (Mascarocoffea) на Мадагаскаре и 9 популяций (Eucoffea) в Африке. В большинстве исследованных проб обнаружены феруловая и n -кумаровая кислоты, а кофейная кислота содержалась во всех пробах. Основными фенольными кислотами в кофе Mascarocoffea являются o -кумаровая, 3,4-диметоксикоричная и 3,4,5-триметоксикоричная. Содержание синапиевой и 4-метоксикоричной кислот незначительно.
С применением реаентов Портера изучено влияние 14-дневной сушки на воздухе мякоти плодов трех сортов кофе из Венесуэлы (C. Arabica var. Red Bourbon, Red Catuai, Yellow Catuai) на содержание в них конденсированных таннинов. Доказано, что этот показатель в свежей мякоти плодов кофе составляет 0,6-0,91%, а после высушивания - 0,88-1,19% в перечете на сухое вещество.
Для количественного определения хлорогеновой кислоты в зеленых зернах кофе были изучены 5 способов очистки: растворителем, фильтрованием через патрон C18 и с использованием комбинаций различных реагентов. На основании исследований выбран и рекомендован хроматографический метод с использованием в качестве растворителей метанола и фосфорной кислоты.
Показана возможность установления качества и происхождения зеленого и обжаренного кофе по составу хлорогеновых кислот, найденных методом ВЭЖХ с УФ-детектированием и обработкой полученных данных способом главных компонент. Индикацию хлорогеновых кислот с помощью УФ-детектора при длине волны325 нм проводили для кофе разного происхождения (Камерун, Уганда, Гаити, Эфиопия и т. д.), а также отдельных сортов кофе в их смесях.
Метод ВЭЖХ был использован для идентификации и количественного определния фенольных соединений в зернах кофе различных сортов из различных географических районов. Например, кофе сортов Робуста и Арабика можно различить по содержанию 3,4-диметоксицинамовой кислоты, которое в зеленых зернах этих сотов составляло сответственно 0,237-0,691 и 0,016-0,095 г/кг.
На долю углеводов приходится 50-60% общей массы сырых кофеных зерен. В состав углеводов кофе входят сахароза (6-10%), целлюлоза (5-12%), пектиновые вещества (2-3%) и высокомолекулярные полисахариды (клетчатка, лигнин и др.). Установлено, что основным водорастворимым компонентом высокомолекулярных полисахаридов сырого кофе является арабиногалактан (2-5?). Кроме того, из кофейных зерен выделены глюкогалактоманнан, галактоза, манноза и арабиноза.
Долгое время считалось, что в сыром кофе отсутствуют свободные моносахара (глюкоза и фруктоза), однако исследованиями установлено, что в зернах кофе вида Арабтка преобладает сахароза, а вида Каниформа (Робуста) - редуцирующие сахара. При жидкостной хроматографии в 80%-ных водных растворах этилового спирта сырых зерен кофе Арабика из Эфиопии и Бразилии наряду с сахарозой обнаружены и количественно определены фруктоза, α -глюкоза, β -глюкоза и два сахара не идентифицированны. В целом общее количество редуцирующих сахаров в зернах кофе достигает 0,7-1%.
В процессе обжаривания происходят глубокие изменения в составе углеводного комплекса кофе. Например, сахароза, являющаяся основным компонентом этого комплекса, практически полностью исчезает (ее остается 0,56%). В начале обжаривания также резко падает содержание моносахаридов, но к концу процесса оно существенно возрастает: 1,25% глюкозы, 1,1% фруктозы, 0,15% арабинозы и 0,1% галактозы. Колебания в составе и количестве моносахаров в кофе при его тепловой обработке объясняются
расходом некоторой их части на процессы карамелизации и меланоидинообразования (в начальной и средней стадиях обжаривания), а затем, при достижении температуры 205-220°C, увеличением их концентрации за счет гидролиза клетчатки, пентозанов и других полисахаридов.
С спользованием метода газовой хроматографии изучались химические изменения, происходящие с маннитом и шестью сахаристыми веществами (сахароза, глюкоза, фруктоза, манноза, арабиноза и галактоза) в процессе обжаривания и последующей экстракции зерен зеленого кофе Арабика и Робуста из Бразилии. Показано, что обжаривание приводит к разложению 46% маннита, 98% сахарозы, 94% глюкозы, 88% фруктозы и 82% маннозы, в то время как содержание арабинозы увеличивается в 9 раз. В процессе последующей экстракции в продукте остается 100% маннита и 91% сахарозы, содержание глюкозы, фруктозы, маннозы и арабинозы увеличивается в 16-71 раз. Отмечено, что вся галактоза растворимого кофе образуется на стадии экстракции.
Установлено, что нерастворимые в спирте слизистые вещества, обволакивающие поверхность зерен кофе, содержали около 30% пектиновых веществ, почти 8% клетчатки и примерно 18% нейтральных полисахаридов нецеллюлозной природы. Сырые пектины экстрагировали из осадка разбавленной HNO3 при pH 2,5 и температуре 90°C. Они содержали около 60% уроновых кислот с высокой степенью этерификации (около 62%) и средним уровнем ацетилирования (приблизительно 5%). Молекулярная масса пектинов была низкой (12000-29000). Пектины кофе не образуют гелей в присутствии сахарозы при низких значениях pH.
Проведено сравнение содержания углеводов в кофейном напитке из зеленого и обжаренного при 95°C в течение 1 часа (или при 180°C в течение 15 минут) молотого кофе Арабика из Колумбии и Робуста из Тонго. Общее содержание углеводов определяли колориметрическим орциноловым методом, состав моносахаридов - анионообменной хроматографией. Метод эксклюзионной хроматографии применяли для изучения распределения углеводов по молекулярной массе. Отмечено, что кофе содержит два основных экстрагируемых полисахарида - арабиногалактаны и галактоманнаны. Арабиногалактаны хорошо извлекаются из зеленого кофе при высокой температуре экстракции (свыше 95°C). Обжаривание кофе приводит к уменьшению молекулярной массы этих веществ с 200-200000 до 200-50000 и уменьшению соотношения остатков арабинозы в галактановой цепи с 1:7 до 1:12. Арабиноза и отдельные ветви арабиногалактанов выделяются в виде свободных моносахаридов или как небольшие олигосахариды со степенью полимеризации менее 6. Кроме того, арабиноза подвергается тепловому разложению.
Высокая температура экстракции приводит также к улучшению извлечения из кофе галактоманнанов, но сужает диапазон молекулярных масс экстрагируемых веществ с 800-80000 (при 95°C) до 200-20000 (при 180°C).
В сыром кофе трех основных разновидностей (Арабика, Робуста и Либерика) белковые вещества содержатся почти в одинаковом количестве (аминный азот - 1,55-1,63%, общее содержание белка - 9,69-10,19%).
Аминокислотный состав сырого кофе исследуется с помощью жидкостной ионообменной хроматографии, а их количество определяют путем сравнения площадей пиков на хроматограмме исследуемых образцов, а также площадей пиков калибровочной смеси аминокислот. Разделение и идентификацию аминокислот кофе проводят также при помощи электрофореза и тонкослойной хроматографии. В состав белков кофе входит 20 аминокислот, в числе которых глутаминовая, аспарагиновая, глицин и лейцин.
В зернах кофе обнаружена также γ-аминомасляная кислота, а в сырых зернах кофе вида Арабика и гибрида Арабики с Робустой найдена пипеколиновая кислота, которая в сыром кофе других разновидностей не была выявлена. Кофейные зерна вида Либерика по аминокислотному составу не отличается от других разновидностей кофе. В целом установлено, что по составу аминокислот кофе видов Арабика, Канифора и Либерика практически одинаков, а по содержанию заметно различается, что объясняется условиями произрастания.
В обжаренном кофе белки содержат тот же самый состав аминокислот, но количество многих из них существенно уменьшается (серина - в 3 раза, глицина - в 2 раза и т.д.). Общее содержание белков снижается примерно на 15%. Скорее всего, после обжаривания в кофе содержатся не белки, а белковоподобные вещества, являющиеся продуктами взаимодействия белков или их фрагментов с углеводами, фенольными соединениями и т.п.
В сырых зернах кофе обнаружено высокое содержание свободных аминокислот. Найдено свыше 1% фенилаланина, более 0,6% глутаминовой кислоты. Но в процессе обжаривания свободные аминокислоты исчезают фактически полностью, обнаруживаются, только если следы аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, валина. Очевидно, что свободные аминокислоты в первую очередь вступают в сахароаминные и хинониминные реакции, участвуя в образовании цвета и формировании аромата кофе.
Немецкий ученый Клечкус, проанализировав водорастворимые меланоидины кофе с помощью жидкостной хроматографии, установил, что их молекулярная масса колеблется от 3500 до 100 000. Причем доля высокомолекулярных продуктов меланоидинообразования возрастала с увеличением степени обжаривания.
С помощью метода ГХ/МС в обжаренном кофе Робуста идентифицировано два основных компонента, ответственных за специфический запах продукта: 2-этил-3,5-диметилпиразин и 2-этенил-3-этил-5-метилпиразин. Пороговое значение запаха (0,014 нг/л) новых пиразинов аналогично 2-этил-3,5-диметил- и 2,3-диэтил-5-метилпиразину. В кофе также обнаружен 3-этинил-2-этил-5-метилпиразин, у которого пороговое значение запаха в 8000 раз выше, чем у 2-этенил-3-этил-5-метилпиразина. После добавления HBr удалось выделить два изомера этенилэтилметилпиразина и определить их количество с помощью капиллярного газового хроматографа. Соотношение содержания этих изомеров в кофе равно 1:1.
В других исследованиях образование различных метилпиразинов при обжаривании кофе оценивали после их отгонки с паром и определения методом ГХ. В кофе были обнаружены 2-метил-, 2,3-диметил, 2,6-диметил, триметил- и тетраметилпиразины. Основным его компонентом был 2-метилпиразин: его концентрация в зернах превышала 2000 мкг на 100 г кофе в зависимости от продолжительности и температуры обжаривания, а также от сорта зерен. Отмечена корреляция между содержанием метилпиразинов и органолептическими характеристиками обжаренного кофе.
Была проведена идентификация пяти дикетопиперазинов пролинового типа в водных экстрактах белков обжаренного кофе и в самом обжаренном кофе. Выделение этих веществ включало гельхроматографию и экстракцию хлороформом. При изучении заваренного обжаренного кофе применяли также хроматографию с полиамидной колонкой. Идентификацию выполняли с помощью МС. Оба метода с неоспоримой очевидностью показали присутствие в кофе дикетопиперазинов.
Из органических кислот в сырых кофейных зернах обнаружены лимонная, яблочная, малеиновая, уксусная и щавелевая. Причем для разных видов и сортов их состав и содержание различны. Кислотность сырого кофе различных ботанических видов и сортов изменяется от 2,4 до 4°T. При длительном (3-5 лет) хранении сырого кофе в нормальных условиях кислотность возрастает незначительно.
Сырые кофейные зерна содержат минеральные вещества. С помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии в зернах кофе определен количественный состав минеральных веществ (мг%):
калий - 1712-1750
магний - 142-176
кальций - 76-120
натрий - 2,3-17
железо - 2,1-10
марганец - 1,1-9,8
рубидий - 0,6-4,2
цинк - 0,5-3,2
медь - 0,6-2,3
стронций - 0,4-1,3
а также следы хрома, ванадия, бария, никеля, кобальта, свинца, молибдена, титана и кадмия.
Содержание отдельных минеральных элементов зависит от сорта кофе, района произростания, способа обработки, вида вносимых в почву минеральных удобрений, а также применяемых средств защиты растений. Определенной зависимости между количеством минеральных веществ и качеством напитка из кофе не существует. Однако считается, что содержание цинка, марганца и рубидия в сырых зернах обусловливает лучшие свойства готового кофе.
В сырых кофейных зернах содержание минеральных веществ составляет 3-4,5%. Преобладающим элементом является калий (около половины), затем следуют магний и кальций (примерно в 10 раз меньше), натрий, железо, марганец и др. Считается, что повышенное содержание цинка, марганца и рубидия способствует улучшению свойств напитка. Например, описано применение атомно-эмиссионной спекроскопии с индукционной плазмой для исследования кинетики водной экстракции калия, магния, марагнца и фосфора из образцов кофе.
Во время обжаривания кофе содержание минеральных веществ повышается до 5-7%, что связано с большими потерями сухого вещества.
В обжаренном кофе идентифицировано более 350 ароматических веществ. Например, по данным немецких ученых, сумма абсолютных концентраций 2-метилпропана, 3-метилбутанола, диацетила и 2-метилфурана составляла (110±21) мг на 1 кг продукта.
В эфирном масле кофе найдено значительное число серосодержащих летучих компонентов типа фурфурилмеркаптана, фурфурилметилсульфида, фурфурилметилдисульфида. Эти компоненты в сильной степени влияют на аромат - основной критерий качества кофе. В связи с этим уровень летучих ароматообразующих веществ следует рассматривать как важнейший фактор для оптимизации процесса обжаривания, контроля качества свежего кофе и оценки условий молотого кофе.
Содержание ароматообразующих веществ определяют методами ГЖХ/МС, ГЖХ-спектроскопии с преобразованием Фурье и ГЖХ-атомно-эмисионной спектроскопии с упором на альдегиды и кетоны, серо-, водород- и кислородсодержащие компоненты. Чаще результаты анализа аромата кофе получают при изучении газовой фазы экстрактов, выделенных CO2 в сверхкритическом состоянии и дисцилляцией при нагревании.
Состав ароматических веществ кофейного напитка, полученного завариванием 60 г обжаренного кофе Арабика (Кения) или Робуста (Индонезия) в 1 л кипящей воды, изучали следующим образом. Осуществляли дисцилляцию с последующей непрерывной экстракцией ароматических веществ. Затем экстракт подсушивали Na2 SO4 и концентрировали на колонке Vireux. После разделения ароматических веществ на колонке с силикагелем на 6 фракций различной полярности проводили анализ каждой методами ГХ или ГХ/МС. Всего обнаружено 400 веществ, из них 170 имели концентрации в интервале 1-150 и 70 - в интервале 1-500 мкг/кг. Из кофе Робуста в кофеный напиток извлекается 75% ароматических веществ обжаренного кофе, а из сорта Арабика - только 55%. В 1 л кофеного наптка содержится 25-50 мг ароматических веществ.
По результатм исследования 2-метилизоборнеола, обусловливающего типичный аромат кофе Робуста, методом ГХ/МС в изучаемых образцах зеленых зерен обнаружено 0,03-0,3 кмг/кг этого соединения. Однако оно совершенно исчезало после обработки зеленого кофе паром или обжаривания.
Формирование аромата кофе происходит при обжаривании. В частности, количество фурфурилмеркаптана возрастает с увеличением длительности этого процесса. Энергия активации для образования фурфурилмеркаптана составляет 50 ккал/моль при pH 4.
Изменение содержания летучих веществ при хранении горячего напитка кофе изучают методом газовой хроматорафии. Для проведения определений используют парофазное устройство LSC 2000 и газовый хроматограф с ДИП, пламенно-фотометрическим детектором и колонкой (длиной 25 м, диаметром 0,32 мм), заполненной SE-54. В результате анализа получают относительные величины концентраций метилдисульфида, характеризующих степень окисления напитка. Концентрация метилформиата является индикатором протекания гидролитических реакций.
Оптимизацию условий опредеения диметилсульфида, сероуглерода, тиофена, метилдисульфида и других серосодержащих соединений в аромате кофе проводят методом ГХ. Обжаренный, растовримый ароматизированный и растворимый неароматизированный кофе содержат диметилсульфида соответственно 3,83, 21,59 и 0,013 нг/мл, сероуглерода 2,81, 6,46 и 0,017, тиофена 0,73, 3,57 и 0,011, метилдисульфида 0,79, 2,74 и 0,038 нг/мл.
Для определения ароматических веществ с интенсивным запахом кофе разработана методика анализа содержания 2-фурфурилтиола, 2-этил-3,5-диметипиразина, 2,3-диэтил-5-метилпиразина и 2-метилизоборнеола в кофе Арабика и Робуста. Первые три вещества экстрагируют трижды из 40-120 г обжаренного кофе диэтиловым эфиром, затем объединенные экстракты концентрируют и извлекают летучие вещества дистилляцией. 2-Метилизоборнеол выделяют путем дистилляции с одновременной экстракцией из 500 г зеленого кофе аналогичным способом. Анализ проводят методом ГХ/МС с ионизацией пробы электронным ударом. Конценрация 2-фурфурилтиола в обжаренном кофе Робуста составляет 1,956 мг/кг, а сорта Арабика - 1,708 мг/г. Содержание 2,3-этил-5-метилпиразина в этих видах кофе отличается более значительно, чем 2-фурфурилтиола, - соответственно 824/492 и 233/112 мк/кг. При заварке в кофейный напиток извлекается 90% 2-фурфурилтиола и 60-64% 2-этил-3,5-диметилпиразина и 2,3-диэтил-5-метилпиразина. После 40 суток хранения при комнатной температуре концентрация 2-фурфурилтиола в кофе Арабика уменьшается до 0,32 мг/кг, а в кофе Робуста - до 0,79 мг/кг. Содержание 2-метилизоборнеола в зеленом кофе Робуста из Колумбии и Бразилии составляло соответственно 1,28 и 0,74 мкг/кг, а в кофе Арабика - 0,42 и 0,08 мкг/кг.
Для извлечения полезных ароматических веществ, таких как диацетил- и ацетальдегиды, из термогидролизаторов кофе, содержащих вещества с неприятным запахом, используют стеклянную колонку (длиной 2,1 м и диаметром 10,2 см), заполненную 4,5 кг неполярного микропористого сорбента на основе полистиролдивинилбензола, при 20°C и скорости прокачки термогидролизата кофе 40 см³/мин. Сбор элюата осуществляют до появления неприятного запаха, например, фурфурола. Полученный элюат, обладающий масляным, легким фруктово-винным запахом, может быть использован для аромата традиционного растворимого кофе.
Исследование содержания основных компонентов аромата обжаренного кофе проводят методом разбавления изотопов в сравнении с дейтерированными образцами (2-фурфурилтиол, 2-этил-3,5-диметилпиразин, ванилин, замещенные гваяколы и др.). В результате определяют также величины порога обоняния этих веществ; при этом отмечены различия аромата изученных сортов кофе в связи с разной концентрацией основных компонентов.
Методом ГХ/МС проводят определение содержания ароматических веществ в кофейных напитках, приготовленных из обжаренных зерен кофе Арабика и Робуста. Наиболее интенсивным запахом из 22 найденных ароматических веществ обладают 2-фурфурилтиол, 3-меркапто-3-метилбутилформиат, метантиол, β-дамасцеон, метилпропаналь и 3-метилбутаналь. Степень извлечения 17 ароматических веществ из зерен кофе в кофейных напитках различна: для полярных веществ (например, гваякол) - 75-100%, неполярных (например, β-дамасцеон) - только 10-25%.
Методами ГХ/МС с применением колонки (длиной 60 м и диаметром 0,25 мм) с Supelcowax 10 при программировании температуры от 40 до 200 °C со скоростью 3°C/мин, также ольфактометрии проводят определение ароматических веществ, выделенных из обжаренного цикория дисцилляцией с паром при одновременной экстракции и динамическом отделении паровой фазы. При первом способе выделения ароатических веществ идентифицировано 92 соединения, при втором - 64. Обнаружены также некоторые пиразины и N-фурфурилпироллы. Аромат обжаренного цикория обусловлен в основном присутствием 2-этил-3,5-диметилпиразина, 2,3-бутандиона, 1-октен-3-она, 3-метилбутаналя и одним неидентифицированным соединением, обладающим запахами цикория и жженого сахара.
Для исследования ароматическихвеществ, обусловливающих аромат обжаренного кофе Арабика, из основных летучих соединений составляют модельные смеси, аромат которых сравнивают с натуральным образцом, используя метод исключения из модельной смеси одного или нескольких соединений. Обнаружено, что 2-фурфурилтиол, 4-винилгваякол, ряд алкилпирозинов, фуранонов, ацетальдегид, пропаналь, метилпропаналь, 2- и 3-метилбутаналь обусловливают типичный аромат кофе Арабика.
При выборе оптимальных условий анализа летучих компонентов в измельченном обжаренном кофе Арабика при статическом методе отбора проб исследуют два фактора - равновесные время и температуру. При этом выбирают три значения температуры: 60, 80 и 90°C. Наибольшее количество летучих соединений экстрагируется при 90°C, а затем при 80 и 60°C, хотя их набор при всех значениях температуры идентичен.
Экстракцию летучих компонентов изучают при семи значениях времени: 30, 45, 60, 80, 100, 120 и 150 мин. Оптимальное значение времени выбирают в зависимости от химического состава летучих компонентов. В результате идентифицировано 122 компонента, включая 26 фуранов, 20 кетонов, 20 пиразинов, 9 спиртов, 9 альдегидов, 8 эфиров, 6 пироллов, 6 тиофенов, 4 серосодержащих компонента, 3 бензольных компонента, 2 фенольных компонента, 2 пиридина, 1 оксазол, 1 лактон, 1 алкан, 1 алкен и 1 кислоту.
Состав летучих соединений в свежих зернах Робуста и Арабика неодинаков на различных стадиях созревания. Методами ГХ/МС в зеленых зернах кофе обнаружено лишь 14 соединений, а в спелых зернах обоих видов - свыше 40 летучих веществ. При этом отмечен высокий уровень терпенов и сесквитерпенов - лимонена, картофиллена, гумулена, α-пинена, 2-пентилацетата, изопентанола, 2-гептанола и др. При высушивании зерен концентрация этих соединений снижается и появляется значительное количество продуктов их окисления.
Потенциальными ароматическими веществами необжаренного кофе Арабика могут быть 3-изобутил-2-метоксипиразин, 2-метокси-3,5-диметилпиразин, этил-2-, этил-3-метилбуритат и 3-изопропил-2-метоксипиразин. Наиболее сильным запахом обладает 3-изобутил-2-метоксипиразин, определяющий наличие горохового оттенка в запахе необжаренного кофе. В процессе обжаривания концентрация в кофе 3-изобутил-2-метоксипиразина не изменяется, а таких ароматических веществ, как метиональ, 3-гидрокси-4,5-диметил-2(5Н)-фуранон, ванилин, (Е)-β-дамасценол, 4-винил- и 4-этилгваякол, - увеличивается.
Б. В. Артемьев исследовал газовую фазу жареного молотого кофе Колумбийский с помощью метода анализа пищевых запахов.
| Вещество | Содержание, % по массе в пересчете на пропанол |
|---|---|
| Пентан | 0,5 |
| Этанол | 23,6 |
| Метилформиат | 2,9 |
| Фуран | 2,0 |
| Пропаналь | 3,4 |
| Пропанол
+ диметилсульфид + метилацетат |
13,4 |
| 2-Метилпропаналь | 4,9 |
| 2-Метилфуран | 2,9 |
| Бутаналь | 0,2 |
| Бутанол | 2,6 |
| 2,3-Бутадион | 1,5 |
| 2-Метилбутаналь | 2,2 |
| 3-Метилбутаналь | 4,2 |
| 2,5-Диметилфуран | 0,3 |
| Тиофен | менее 0,1 |
| Бутилформиат | 0,1 |
| 2,4-Пентадион | 0,2 |
| Пиридин | 0,4 |
| 2-Метилпиридин
+ 3-метилпиридин + 4-метилпиридин + 2-гептанол |
11 |
| 2-Пентанон | 0,1 |
| Пентанал | 0,2 |
| Амилацетат | 0,1 |
| Пиразин | 3,9 |
| Фурфурол | 4,6 |
| Фурфуриловый спирт | 0,1 |
| Метоксибензол | 0,2 |
| Бензальдегид | 0,5 |
| 2,6-Диметил-2,7-октадиен-6-ол | 0,1 |
При использовании этого метода для идентификации веществ добавляли вещества-метчики в конденсат газовой фазы перед его дозировкой в колонку, учитывая совпадение на хроматограмме пикаX газовой фазы продукта с пиком Y вещества-метчика (проявление их совместного пика X + Y . Пики X и X + Y сравнивали по площади и величине ГЖХ-удерживания. Путем анализов на трех колонках идентифицировано 34 вещества газовой фазы жареного молотого кофе Колумбийский, составляющие 86% суммы душистых веществ этой фазы.
В кофейных зернах обнаружены тиамин (витамин B1 ), рибофлавин (B2 ), пантотеновая кислота, никотиновая кислота (PP), пиридоксин (B6 ) и токоферол (E).
Сырой кофе, поступающий на промышленную переработку, - биологически активный продукт, в котором локализованы ферментные системы почти всех классов: оксидоредуктазы, гидролазы, трансферазы и изомеразы, играющие важную роль в биохимических и физико-химических процессах. Изменение цвета сырого кофе разных сортов от зеленого и светло-зеленого до белого, беловато-желтого, желтого и темно-коричневого связано с изменением активности комплекса ферментных систем, содержащихся в кофейных зернах.
Установлено, что при производстве растворимого напитка из зеленого кофе Thai Robusta содержание охратоксина А сильно уменьшается, причем наиболее существенно на стадии обжаривания зеленого кофе. Только 16% первоначального содержания охратоксина А остается в обжаренном кофе. В дальнейшем процессе производства растворимого кофе удаляется еще до 20% охратоксина А, так что в готовом продукте остается только 13% его первоначального содержания.
Проведены исследования по обнаружению ОТА в зернах зеленого кофе различного происхождения. Всего проанализированно 162 образца (84 из Африки, 60 из Америки и 18 из Азии), в которых исследовали уровень ОТА и пытались установить преимущественные регионы распространения кофе, содержащих ОТА. В борльшинстве образцов (106) количество охратоксина А составляло 0-48 мкг/кг, чаще всго он присутствовал в образцах кофе из Африки. Самое большое содержание ОТА найдено в двух образцах из Конго (18 и 48 мкг/кг).
С 1992 г. введен международный стандарт ISO 6668-91 "Зерна кофе сырые. Приготовление образцов для органолептического анализа", который гармонизирован с государственным стандартом РФ ГОСТ Р 51449-99 "Кофе зеленый (сырой). Подготовка образцов для определения органолептических показателей", введенный в действие 01.01.2001 г. Стандарт распространяется на зеленый (сырой) кофе и устанавливает порядок подготовки образцов для анализа органолептических показателей. В частности, для определения дефектности зерна кофе требуется слабо обжаривать, а для оценки аромата и цвета необходимо их среднее обжаривание.
С 1994 г. введен международный стандарт ISO 10470-93 "Кофе зеленый. Контрольная (эталонная) таблица дефектов", гармонизированый с государственным стандартом РФ ГОСТ Р 51450-99 "Кофе зеленый (сырой). Виды дефектов" (введен 01.01.2001 г.). Стандарт распространяется на зеленый (сырой) кофе и устанавливает основные дефекты зерен, причины их возникновения, влияние на качество обжаренных зерен, вкус и аромат приготовленного напитка, а также регламентирует коэффициент значимости каждогодефекта для определения товарного сорта кофе и общей оценки его качества.
При оценке качества сырого кофе за основу должны быть взяты следующие требования: количество влаги и экстрактивных веществ, кофеина, общей золы, органических и минеральных примесей, внешний вид, цвет и запах кофейных зерен, вкус и аромат напитка, наличие недоброкачественных зерен и количество дефектов.
Влажность. Повышенная влажность сырого кофе (более 14%) приводит к плесневению и порче. Оптимальной влажностью сырого кофе считают 10-12%. При этом дыхательные процессы протекают замедленно, что, в свою очередь, способствует снижению скорости биохимических процессов в клетках ткани и предохраняет зерна от потери ими водорастворимых сухих веществ.
Содержание кофеина. Содержание его в наибольшей степени зависит от ботанического вида и района произростания. Для основных видов и сортов кофеного сырья количество кофеина в определенной степени известно. Концентрация кофеина в зернах высшего сорта вида Арабика из Бразилии, Колумбии, Перу, Мексики, Никарагуа, Индии, Йемена и других стран должна быть в пределах 0,7-1,0%; в зернах первого сорта вида Арабика из Вьетнама, Индии, Бразилии, Эфиопии - 1,2-1,4; первого сорта Робуста из Вьетнама, Гвинеи, Индии, Индонезии, Эфиопии - 1,5-1,7; второго сорта Робуста из Вьетнама, Индии и всех африканских стран - 1,7-2,0%.
Внешний вид, цвет и запах. Эти показатели определяют, обычно, визуально при соблюдении одинаковых условий состояния поверхности слоя и одинаковой освещенности. Запах зерен кофе устанавливают органолептически. Не допускается наличие плесневелого, лекарственного, гнилостного и других посторонних запахов.
Вкус и аромат. Определяют органолептически в напитке, приготовленном из пробы обжаренного кофе. Напитки из кофе высшего сортадолжны обладать приятным вкусом с харктерными оттенками (горьковатый, кисловатый, с легким хлебным привкусом), тонким и нежным ароматом, крепким настоем. Напитки из кофе первого сорта должны иметь приятный горьковато-вяжущий вкус с кислым оттенком, неярко выраженный аромат и хорошую крепость настоя. Напитки из кофе второго сорта обладают резким и грубым вкусом, слабым ароматом и крепким настоем.
Сырой кофе должен быть упакован в чистые неповрежденные джутовые или другие тканевые мешки без постороннего запаха, не зараженные сельскохозяйственными вредителями. Его долны перевозить в сухих транспортных средствах, а хранить при относительной влажности воздуха не более 75% и отсутствии вблизи химикатов.
Подготовка образцов кофе для определения органолептических показателей заключается в обжаривании зерен зеленого (сырого) кофе, размалывании свежеобжаренного кофе и приготовлении из него напитка.
Отбор проб производят по ИСО 4072. Обжарочный аппарат нагревают до 200-240°C, предварительно обжаривают две или три любые пробы зеленого кофе (необязательно из подготовленных образцов). По согласованию с потребителем может быть использована специально подобранная температура или меньший диапазон температур.
Обжаривание. Навеску исследуемого образца зеленого кофе массой 100-300 г помещают в прогретый обжарочный аппарат и обжаривают до различной степени интенсивности в зависимости от контролируемого показателя. Для определения дефектности обжаренных зерен кофе достаточно слабого обжаривания - до светло-коричневого цвета. При появлении характероного треска серебристой оболочки зерна немедленно выгружают из аппарата.
Для опредления других органолептичесеких показателей напитка (аромата и цвета) зерна обжаривают до коричневого цвета. Степень обжаривания в этом случае постоянно контролируют путем отбора зерен пробником, помещая их на лист белой бумаги. При достижении требуемой степени обжаривания кофе немедленно выгружают из аппарата. Свежеобжаренные зерна сразу охлаждают на перфорированной поверхности потоком холодного воздуха.
Размалывание. Навеску обжаренных и охлажденных кофейных зерен массой около 50 г размалывают в лабораторной мельнице. Затем помол сбрасывают, помещают остаток обжаренных зерен в лабораторную мельницу и измельчают до определенной крупности помола (см. таблицу ниже).
Приготовление напитка. К приготовлению напитка приступают не позднее чем через 90 мин после окончания размалывания. Навеску молотого кофе в количестве, соответствующем 7±0,1 г кофе на 100 см³ воды, помещают в чашку. Чашки должны быть чистыми, сухими, без посторонннего запаха, не иметь трещин и царапин. Воду доводят до кипения, предварительно нагретым цилиндром отмеряют ее требуемый объем и вливают в чашку с молотым кофе. Сразу же определяют аромат напитка, слегка помешивая содержимое, чтобы добиться оседания частиц молотого кофе на дно чашки.
Дают напитку отстояться в течение 5 мин для оседания большинства крупных частиц. Частицы, прилипшие к стенкам чашки, удаляют. Напиток охлаждают до температуры не более 55°C, после чего определяют вкус.
Из одного и того же испытуемого образца готовят 2-3- напитка для определения возможных отклонений.
В отчете о контроле сырья необходимо отметить температуру и длительность обжаривания сырого кофе, а также все детали подготовки образца и приготовления напитка, которые не предусмотрены рассматриваемым стандартом, но иогли бы повлиять на качество напитка.
Татарченко И.И. и др. Химия субтропических и пищевкусовых продуктов. М.: Издательский центр "Академия", 2003. — 256 с.
1 октябряКофеин по своей природе очень напоминает нейромедиатор аденозин - в обоих случаях в основе соединения лежит пуриновое основание аденин, одно из составляющих ДНК. Это означает, что кофеин может связываться с теми же рецепторами, что и аденозин, успешно конкурируя с ним. На сегодняшний день известны четыре подтипа аденозиновых рецепторов: A1, A2A, A2B, и A3, но большинство эффектов реализуется через А1. Аденозин оказывает на ЦНС тормозящее действие, он работает как своеобразный защитник при ранениях или стрессах, предотвращая «перегрев» головного мозга.
С этим подтипом рецепторов связывается и кофеин, причем установить конкретный механизм удалось лишь сравнительно недавно - в конце 2012 года. Немецкие исследователи из Института нейрофизиологии и медицины использовали одно из последних достижений визуализационной диагностики - позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). В исследовании приняли участие 15 добровольцев-мужчин.
На протяжении 36 часов они воздерживались от потребления кофе, после чего им была проведена ПЭТ с изотопом фтор-18 (F-18-CPFPX), который непрочно связывается с А1-рецепторами. Затем участникам ввели кофеин в виде коротких внутривенных инъекций, постепенно увеличивая вводимый объем. Кофеин связался с А1-рецепторами, вытеснив F-18-CPFPX.
После этого повторили ПЭТ. Результаты показали, что при концентрации кофеина 13 мг/л (эквивалентно 4−5 стандартным порциям эспрессо) занятыми оказываются 50% процентов А1-аденозиновых рецепторов. Таким образом, кофеин не оказывает непосредственного возбуждающего эффекта на ЦНС, а лишь временно предотвращает связывание аденозина с его рецепторами и развитие тормозящего эффекта этого нейромедиатора.
То есть кофеин на некоторое время сдерживает процессы торможения в мозгу, занимая рецепторы, предназначенные для нейромедиатора аденозина. Рано или поздно кофеину все равно придется освободить занимаемые места, потому как у аденозина на них абонемент.
И вот когда море аденозина, которое никуда не девалось, а смиренно ждало своего часа, выплеснется на соответствующие рецепторы, вас начнет «рубить» даже после литра самого крепкого кофе. То есть кофе за счет кофеина не бодрит, а скорее откладывает «отключение». (теобромин, тут вообще не при делах, а те кто обвиняет, во всех смертных грехах кофе и содержащийся в адовых дозах в нем теобромин - сознательно перегибают палку (чтобы не быть голословным, вот тут, например, господин Заболотный К.Б., говорит о том, что снаружи в кофейном зерне кофеин, внутри - теобромин, и в зерновом кофе есть и то, и другое, а в растворимом только теобромин и с него люди спят. Вот! Вас же клонит в сон после растворимого кофе? Это теобромин! В растворимом кофе только он (фейспалм).
Статус кофеина как наркотика сомнителен, хотя ученые и сходятся в том, что привыкание к кофе все-таки происходит. Но, как подчеркивают во всех руководствах, аддиктивный потенциал кофеина чрезвычайно низок. То есть человек вполне может прожить и без кофе, и никакой серьезной «ломки» на фоне отказа от бодрящего напитка не возникает. При интенсивном потреблении кофе (более 300 мг кофеина в сутки) увеличивается число А1-аденозиновых рецепторов. Если кофе из рациона исчезает, некоторое время может ярко проявляться тормозящий эффект аденозина, которому теперь не с кем конкурировать. Но ситуация довольно быстро приходит в норму. Тем не менее передозировка кофеина возможна, с последствиями вплоть до летального исхода (теоретически). Токсикологи подсчитали, что смертельным количеством может оказаться чашка эспрессо на 1 кг массы тела, причем эта доза должна быть выпита за относительно короткий интервал времени (около получаса).
Потребление кофе в разумных пределах не вредит сердцу. По крайней мере, в настоящий момент нет ни одного утверждения о негативном влиянии кофеина на «пламенный мотор», которое не было бы неоднократно опровергнуто. Мало того, мета-анализ исследований, проведенный в 2014 году китайскими учеными и включавший данные по 228 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.
Стойкая гипертония у кофеманов не возникает, за очень редким исключением - при длительном употреблении более 1 л напитка в сутки возможно повышение систолического давления на «целых» 10 мм рт. ст.
Канцерогенность напитка находится под большим вопросом, хотя он и включен Международным агентством по исследованию рака (МАИР) в 3-ю группу канцерогенов (теоретически опасные для человека, но отсутствие или нехватка достоверных исследований не позволяет окончательно сделать вывод об их канцерогенности). В этой же группе, к слову, находятся мобильные телефоны, тальк и еще почти 500 наименований. Между тем выяснилось, что любители бодрящего напитка реже страдают агрессивным раком простаты и молочной железы. И многие исследовательские группы сегодня присматриваются к кофеину как к универсальному транспортному средству, которое облегчает поступление противоопухолевых препаратов, например, в головной мозг.
Но некоторые опасения все же подтвердились. Например, беременным не рекомендуется превышать суточную дозу в 200 мг кофеина, так как он негативно влияет на плод - в частности, увеличивает риск рождения ребенка с «заячьей губой» и пороками развития сердца.
Основной алкалоид, накапливающийся в плодах (ягодах) и зернах (которые внутри ягод) кофе - кофеин. Теобромин для кофе - следовой алкалоид, его может быть, а может и вообще не быть. Даже в сырых зернах, не говоря уже об обжаренных. Теобромин - основной алкалоид другого «вкусного» растения - какао (и соответственно в шоколаде). В какао этого алкалоида может быть от 2 до 10%, в десятки раз больше, чем кофеина. Чуть меньше (1−2%) - в орехах колы, ягодах гуараны, чайном листе. Также теобромин содержится в небольших кол-вах в чае, а вот в чашке кофе, теобромина практически нет, или если и проскальзывает, то в таких количествах, которыми можно смело пренебречь.
А все потому, что он почти весь превращается в кофеин в процессе созревания плодов. Кому интересно, . Родственники они. Причем очень близкие. В том числе и по некоторым оказываемым физиологическим эффектам. Например, и теобромин, и кофеин обладают диуретическим эффектом. Но не особо выраженным (точнее так: от слабого до умеренного, в зависимости от). Но в любом случае большого количества мочи, прозрачной как вода, ожидать не приходится. И никакой выраженной дегидратации, которую необходимо срочно компенсировать стаканом воды, не развивается.
Недавние эксперименты Grandjean et al (40) ставят под сомнение часто упоминаемое мочегонное действие кофеинсодержащих напитков, за исключением, возможно, людей, не принимающих кофеин в течение недели (60, 84). Grandjean et al, исследовали возможное влияние равных объёмов различных сочетаний напитков на состояние гидратации, которую оценивали по изменениям массы тела, а также стандартным переменным мочи и плазмы, например, осмоляльность, концентрация электролитов и креатинина. Испытуемые, 18 взрослых мужчин в возрасте 24-39 лет, пили только воду, напитки с содержанием кофеина и без него, калорийные и некалорийные. (Влияние алкоголя в исследованиях Grandjean не изучали.) Не обнаружено существенного влияния какой-либо переменной при оценке гидратации.
Тщательные эксперименты, прошедшие экспертную оценку Grandjean et al показали, что кофеинсодержащие напитки (кофе, чай и безалкогольные напитки) также необходимо учитывать как повседневно потребляемую жидкость для подавляющего большинства лиц (40). А рекомендация для людей игнорировать напитки с кофеином как часть ежедневного приёма жидкости не подтверждаются результатами исследования (40).
Во-первых, если в вашем организме уже есть определенное кол-во выпитой жидкости, то любое дополнительное кол-во жидкости (речь про чай/ кофе в виде напитка), то это вызовет дополнительное производство мочи.
Во-вторых, если потребление кофе или кофеина в вашей жизни не является обычным делом, то прием больших доз кофеина действительно могут иметь некий мочегонный эффект или дегидратацию.
В-третьих, кофеин может вызвать недержание мочи у некоторых мужчин и женщин , что приводит к позывам к мочеиспусканию, даже при не наполненном мочевом пузыре.
Теперь по поводу повышения-понижения артериального давления. Да, теобромин его слегка понижает, оказывая расслабляющий эффект на гладкую мускулатуру. Но и кофеин его не то, чтобы прям повышает! Сюрприз, да. Более популярно объяснено на сайте Гарвардской школы общественного здоровья (в ответе на вопрос 7), более научно - в систематическом обзоре и мета-анализе в приличном журнале по клинической диетологии.
Парадоксально, но факт. Хотя, если в любом фарм.справочникеоткрыть статью про кофеин, парадокс испарится. Там русским или английским по белому написано, что кофеин РАСШИРЯЕТ кровеносные сосуды скелетных мышц, сердца, почек, суживает - органов брюшной полости (особенно при их исходной дилатации, то есть расширении). Давление, если оно и подскакивает, связано с влиянием кофеина на сердечную мышцу: увеличивается сила и частота сердечных сокращений. А вот на сосуды что кофеин, что теобромин влияют с очень небольшой разницей. Так что тут дяденька лектор опять неправ.
Пик концентрации для обычных доз кофеина приходится на 45-60 минут после приема (маленькое исследование, но эта же цифра есть во всех фарм.справочниках). При более существенных дозах пик может наблюдаться аж через 3 часа. Период полувыведения 5-10 часов в зависимости от еще одной кучи разнообразных факторов. Самое занятное, что в печени примерно 12-15% кофеина превращается обратно в теобромин.
То есть всегда, когда мы пьем кофе, мы еще и какаву с чаем себе организуем, всё в точном соответствии с советской киноклассикой. А у собственно теобромина разве что, период полувыведения побольшеза счет более медленного удаления из организма. То есть, опять же, нет ситуации, когда кофеин быстренько подействовал в течение 20 минут, а потом включается «медленный» теобромин.
Теобромин более токсичен, чем кофеин. Описаны отравления шоколадом людей с мутацией в гене, отвечающем за синтез печеночного фермента цитохрома Р450 CYP3A4. Чрезвычайно чувствительны к этому веществу лошади, собаки и кошки - им категорически противопоказан шоколад. Летальная доза LD50 для собак - 300 мг/кг, для кошек - 200 мг/кг.
Но положительное влияние какао или шоколада на организм связывают с чем угодно, но не с теобромином. Дело в том, что теобромин - более слабый антагонист аденозина, чем кофеин, он почти не оказывает влияния на ЦНС. И аддиктивный потенциал у него стремится к нулю. Основное действие теобромина - расслабление гладкой мускулатуры. Достигается оно двумя путями - ингибированием фермента фосфодиэстеразы (ФДЭ) и уменьшением поступления кальция через клеточные мембраны.
Этот эффект широко используется в медицине, теобромин - лекарственное средство, применяемое для расширения бронхов, снижения периферического сосудистого сопротивления и снижения давления в малом круге кровообращения. Он также увеличивает кровоток в коронарных артериях, сократительную способность миокарда и учащает сердцебиение. Правда, это приводит к увеличению потребности сердца в кислороде, так что «сердечникам» нужно быть осторожными с продуктами, содержащими большое количество какао.
Чай (любой) содержит сразу все три метилксантина (кофеин, теофиллин, теобромин). Но основное действующее вещество здесь - это теофиллин. Он был открыт в 1888 году немецким биологом Альбрехтом Косселем, а первый способ синтетического получения предложил его соотечественник Герман Эмиль Фишер (да, тот самый). Правда, в промышленности прижился другой метод синтеза, предложенный в 1900 году Вильгельмом Траубе.
Теофиллин очень похож на теобромин, и эффекты он вызывает схожие. Единственная разница - у теофиллина выражено мочегонное действие. Остальное похоже: расслабление гладкой мускулатуры, расширение периферических сосудов и усиление сократительной способности миокарда.
Как и в случае с какао, основные положительные эффекты чая связывают с полифенолами и прочими антиоксидантами, но не с теофиллином. Который, кстати, тоже является лекарственным средством. И это надо учитывать при попытках запить какие-либо медикаменты чаем. Так, эффект мочегонного фуросемида усилится, а «сердечные» бета-блокаторы будут работать существенно хуже. В инструкции к теофиллину раздел «Лекарственное взаимодействие» занимает целую страницу.
Но в отношении всех трех перечисленных метилксантинов лучше руководствоваться золотым правилом: «Главное - без фанатизма».
Самое опасное сочетание - кофе и алкоголь. Кофеин хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер и «тянет» за собой этанол, ускоряя опьянение. Но при этом «противотормозной» эффект кофеина некоторое время уравновешивает депрессивный эффект алкоголя, в результате чего развивается «трезвое опьянение»: человек считает, что может выпить еще, хотя он уже давно превысил свою дозу. Кроме того, продукты метаболизма алкоголя существенно повышают «аритмическую готовность» сердца, и в этом случае даже небольшая доза кофеина может спровоцировать сбой.
В США были зарегистрированы летальные случаи после употребления алкоголь-содержащих «энергетиков» у молодых людей 20−25 лет, причиной смерти были мерцательная аритмия или инфаркт. После этого ряд штатов запретил подобные напитки.
Систематическое (ИЮПАК) наименование: 3,7-диметил-1Н-пурин-2,6-дион
Правовой статус: неконтролируемое вещество
Применение: пероральное
Метаболизм: печеночное деметилирование и окисление
Период полураспада: 7,1 ± 0,7 часов
Выделение: почки (10% без изменений, остальное в виде метаболитов)
Синонимы: ксантеоз, диуробромин, 3,7-диметилксантин
Формула: C 7 H 8 N 4 O 2
Мол. масса: 180 164 г / моль
Теобромин – это горький алкалоид растения какао, с химической формулой C 7 H 8 N 4 O 2 . Он содержится в шоколаде, а также в ряде других продуктов, в том числе в листьях чайного растения, и в орехе кола. Он классифицируется в качестве ксантинового алкалоида (как и теофиллин-подобные соединения и ). Соединения различаются по степени метилирования. Несмотря на свое название, соединение не содержит брома. Теобромин извлекают из растений дерева какао рода Theobroma (название которого состоит из греческих корней theo («бог») и broma («пища»), что означает «пища богов»). Суффикс -ин добавляется к алкалоидам и другим основным азотсодержащим соединениям. Теобромин обладает слабой растворимостью в воде (330 мг / л), и представляет собой кристаллический горький порошок. Теобромин – белое или бесцветное вещество, однако коммерческие образцы могут быть желтоватого цвета. Его действие аналогично действию , но немного слабее. Теобромин является изомером теофиллина, а также параксантина. Теобромин классифицируется как диметиловый ксантин. Теобромин был впервые обнаружен в 1841 году в составе какао-бобов русским химиком Александром Воскресенским. Теобромин был впервые синтезирован из ксантина Германом Эмилем Фишером.
Теобромин является основным алкалоидом, содержащимся в какао и шоколаде. В какао-порошке могут содержаться различные количества теобромина, от 2 до 10%. В темном шоколаде обычно содержатся более высокие концентрации теобромина, чем в молочном. Кроме того, теобромин может также содержаться в небольших количествах в орехе кола (1,0-2,5 %), ягодах гуараны, (мате), и чайном растении. В 1 унции молочного шоколада содержится около 60 мг теобромина, а в 1 унции темного шоколада – около 200 мг. Какао-бобы естественно содержат примерно 1-4% теобромина. Растения с наибольшим количеством теобромина:
Какао Theobroma bicolor Мате Camellia sinensis Cola acuminata Theobroma angustifolium Гуарана [[кофе-кофейные_зерна|Кофе]] арабика
Средние концентрации теобромина продуктах из в какао и рожкового дерева (*10−3): Какао: 20.3 Какао крупы: 0,695 Шоколадные хлебобулочные изделия: 1,47 Шоколадные начинки: 1.95 Какао напитки: 2,66 Шоколадное мороженое: 0,621 Шоколадное молоко: 0,226 Продукты рожкового дерева: 0000-0504
Теобромин – это пуриновый алкалоид, извлекаемый из ксантозина, нуклеозида. Расщепление рибозы и N-метилирование создает 7-метилксантозин. 7-метилксантозин, в свою очередь, является предшественником теобромина, который, в свою очередь, является предшественником .
В современной медицине, теобромин используется в качестве сосудорасширяющего средства, мочегонного средства, а также в качестве сердечного стимулятора. Теобромин увеличивает производство мочи. Из-за этого мочегонного эффекта, и его воздействия на расширение кровеносных сосудов, теобромин используется для лечения повышенного кровяного давления. Американский Журнал Клинического Питания отмечает, что теобромин использовался и для лечения других проблем кровообращения, в том числе атеросклероза, определенных сосудистых заболеваний, стенокардии и гипертонии. После его открытия в конце 19 века, теобромин начинает активно использоваться с 1916 года, после его рекомендации в публикации «Принципы медицинского лечения», в качестве средства для лечения отеков (чрезмерного накопления жидкости в органах тела), сифилитической стенокардии и дегенеративной стенокардии. В человеческом организме, уровни теобромина сокращаются вдвое через 6-10 часов после потребления. Теобромин также используется в экспериментах с врожденными дефектами у мышей и кроликов. После принудительного кормления кроликов теобромином наблюдается снижение веса у плода, однако при добровольном потреблении такого не наблюдалось. Никаких врожденных дефектов у крыс зафиксировано не было.
Даже без диетического потребления теобромина, он может содержаться в организме, так как это вещество является продуктом метаболизма у человека, который метаболизируется в печени в 10% теобромина, 4% теофиллина и 80% параксантина. В печени теобромин метаболизируется в ксантин и затем в метилмочеваую кислоту. Важные ферменты включают CYP1A2 и CYP2E1. Как и другие метилированные производные ксантина, теобромин является:
Конкурентоспособным неселективным ингибитором фосфодиэстеразы, увеличивающим уровни внутриклеточного цАМФ, активирующим ПКА, снижающего ФНО-альфа и синтез лейкотриенов, и уменьшающего воспаления и врожденный иммунитет; неселективным антагонистом рецептора аденозина.
В качестве ингибитора фосфодиэстеразы, теобромин помогает предотвращать преобразование ферментов фосфодиэстеразы из активной формы цАМФ в неактивную форму. ЦАМФ (циклический аденозинмонофосфат) действует в качестве вторичного мессенджера во многих гормональных и нейромедиаторных метаболических системах (например, в метаболизме гликогена). При ингибировании инактивации цАМФ таким соединением, как теобромин, эффекты нейромедиатора или гормона, стимулируемые производством этом цАМФ, действуют гораздо дольше. В целом, конечным результатом является стимулирующий эффект.
Количество теобромина, содержащееся в шоколаде, достаточно мало. Таким образом, шоколад в целом безопасен для потребления человеком. Отравление теобромином может быть связано с постоянным потреблением больших количеств шоколада, особенно в пожилом возрасте. Теобромин и являются связанными друг с другом алкалоидами. Теобромин слабее в ингибировании циклических нуклеотидных фосфодиэстераз, и в антагонизме аденозиновых рецепторов. Таким образом, теобромин оказывает меньшее воздействие на основную нервную систему человека, чем . Теобромин в большей степени стимулирует сердце. Хотя теобромин не вызывает привыкание, некоторые полагают, что он связан с развитием зависимости от шоколада у некоторых людей. Теобромин также был определен в качестве одного из соединений, влияющих на действие шоколада в качестве . В качестве стимулятора миокарда, а также сосудорасширяющего средства, теобромин увеличивает сердцебиение, расширяет кровеносные сосуды, а также снижает артериальное давление. В 2005 году было опубликовано предположение, что снижение артериального давления может быть вызвано действием флавонолов. Поскольку теобромин помогает избавляться от лишней жидкости в организме, он может использоваться для лечения сердечной недостаточности, усугубляющейся избыточным накоплением жидкости в организме. Исследование 2004 года, опубликованное Королевским колледжем Лондона, заключает, что противокашлевое действие теобромина (подавление активности блуждающего нерва) превосходит действие кодеина. В исследовании, 1000 мг теобромина (что эквивалентно ~ 71 г темного шоколада) значительно увеличивало пороговую концентрацию капсаицина, необходимую для того, чтобы вызвать кашель, по сравнению с плацебо. Теобромин для лечения кашля используется в составе препарата BC1036. Теобромин полезен в лечении астмы, так как он расслабляет гладкие мышцы, в том числе мышцы бронхов. Исследование, проведенное в штате Юта в 1983-1986 годах, и опубликованное в 1993 году, демонстрирует возможную связь между применением теобромина и повышенным риском рака простаты у пожилых мужчин. Эта связь не была линейной для быстрорастущих опухолей. Связь также может оказаться ложной. Пренатальный и младенческий прием теобромина был связан с гипоспадией и раком яичек в одном исследовании. Как и , теобромин может вызывать бессонницу, тремор, беспокойство, тревожность, а также способствовать увеличению производства мочи. Дополнительные побочные эффекты включают потерю аппетита, тошноту, рвоту, и головные боли при абстиненции.
Животные, которые метаболизируют теобромин (содержащийся в шоколаде) медленнее, чем люди (например, собаки), могут отравиться теобромином при приеме всего лишь 50 граммов (1,8 унции) молочного шоколада для маленьких собак и 400 граммов (14 унций), или около девяти небольших молочных шоколадных батончиков Hershey по 1,55 унции, для собак среднего размера. Следует отметить, что концентрация теобромина в темном шоколаде (примерно 10 г / кг) примерно в 10 раз превышает концентрации, содержащиеся в молочном шоколаде (1-5 г / кг). Таким образом, темный шоколад является более токсичным для собак, по сравнению с молочным шоколадом. Кошки подвергаются примерно такому же риску, хотя кошек меньше привлекают сладкие блюда, при этом большинство кошек не имеет вкусовых рецепторов для сладкого. Осложнения при приеме теобромина включают пищеварительные проблемы, обезвоживание, возбудимость и снижение сердечного ритма. На более поздних стадиях отравления теобромином наблюдаются эпилептические судороги и смерть. При лечении на ранней стадии, отравление теобромином является обратимым. Хотя и не всегда, отравление теобромином может быть связано со смертельным исходом. Токсичность для птиц не известна, но предполагается, что теобромин токсичен для птиц.
,Нетрадиционная медицина Статьи
Арабский врач и алхимик Разес еще до 1000 г. нашей эры описывал в своих сочинениях целебные свойства напитка «бинчум», т. е. кофе. На Востоке считали, что кофе ускоряет мышление, веселит сердце, помогает против глазных болезней, подагры, водянки и цинги.
Итальянский врач и ботаник Проспер д’Альпино, сопровождавший в 1592 г. венецианское посольство в Египет, в своем трактате о кофе настоятельно рекомендовал этот напиток в качестве первоклассного лекарственного средства. Известно также, что один из придворных лекарей прописал в 1665 г. русскому царю Алексею Михайловичу рецепт: «Вареный кофе, персиянами и турками знаемый, и обычный после обеда... изрядное есть лекарство против надмений, насмороков и главоболений».
Кофейные зерна содержат большое количество сложных органических веществ. Каждому сорту кофе присуща своя особенная комбинация веществ. 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. Помимо этого, в зелёных зёрнах кофе содержатся полезные для здоровья незаменимые жирные кислоты: линолевая — 52,2-54,3 %; линоленовая — 2,2-2,6 %; пальмитиновая — 26,6-27,8 %; олеиновая — 6,7-8,2 %; стеариновая — 5,6-6,3 %; арахидоновая — 2,6-2,8 %; бегеновая — 0,5-0,6 %.
Кофеин по своему химическому составу является одним из представителей группы алкалоидов. Именно ему кофе обязан своим возбуждающим и бодрящим действием. В чистом виде из кофейного экстракта это вещество было выделено еще в 20-х годах прошлого века. Кофеин имеет вид бесцветных кристалликов с горьковатым вкусом. Структурнуая формула кофеина расшифрована в конце XIX в., а в 1897 г. он был синтезирован немецким химиком Г. Фишером в чистом виде.
Давно известно, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь за счет стимуляции коры головного мозга, что приводит к ускорению общего обмена, усилению дыхания и кровообращения. 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%).
Для того чтобы кофе обладал тонизирующими свойствами, нужно от 0,1 до 0,2 г кофеина на порцию (фармакологи считают дозу кофеина свыше 0,25 г слишком большой). Такая доза соответствует примерно одной-двум чайным ложкам молотого натурального кофе на стакан воды. Не рекомендуется одномоментный прием более 0,3 г кофе в сутки. При приготовлении кофе кофеин практически полностью переходит в напиток. Следует помнить, что при систематическом употреблении кофеина и других пуриновых алкалоидов на уровне 1000 мг в день у человека развивается постоянная потребность в них, напоминающая алкогольную зависимость.
Канадский доктор Р. Б. Хар сообщал, что он в ряде случаев прописывал пожилым людям крепкий кофе перед сном в качестве средства от бессонницы. Не вполне ясно, почему кофеин оказывает успокаивающее действие, но тем не менее он бывает полезным и для детей с болезненно повышенной активностью.
Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, — тригонеллин. Он не обладает возбуждающими свойствами, однако ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе. Кофе содержит более 30 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.
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.
Стимулирующий эффект кофе длится до 3 часов. Важно отметить, что вслед за возбуждением, вызванным кофе, не наступает угнетенного состояния, как это имеет место при употреблении алкогольных напитков.
Следует помнить, что в кофе содержится кофеин не в чистом виде, а в определенном соотношении с большой группой других органических веществ. Поэтому реакция организма на кофе иная, нежели при приеме чистого кофеина.
Под влиянием кофе возбуждается и сосудодвигательный центр, что приводит к расширению сосудов сердца, перераспределению крови в организме, возрастанию скорости ее движения. У нормотоников артериальное давление как правило повышается незначительно, однако у гипертоников этот эффект может быть существенно выше. У людей с сердечной недостаточностью особое значение имеет дополнительный мочегонный эффект, вызываемый приемом кофе. Большинство исследований не показали связи коронарной болезни сердца с употреблением кофе, тем не менее нефильтрованный кофе может вызвать повышение общего холестерина в плазме крови.
Проведенные исследования показали, что кофеин эффективен при головных болях мигренозного характера, усиливает влияние некоторых болеутоляющих средств (в частности, аспирина и парацетамола), способен снизить риск развития болезни Паркинсона и Альцгеймера. Следует помнить, что для адекватной оценки возможного взаимодействия лекарственных препаратов врачу крайне важно знать о регулярном приеме кофе.
Кофе воздействует на работу легких, вследствие чего учащается дыхание. Влияет кофе и на пищеварение. Выдающийся шведский естествоиспытатель и натуралист XVIII века Карл Линней в одном из своих трудов так характеризовал свойства кофе: «...Напиток сей укрепляет чрево, способствует желудку в варении пищи, засорившуюся внутренность очищает, согревает живот».
Здесь главным образом дают себя знать содержащиеся в кофе органические кислоты. В результате их действия усиливается выделение желудочного сока и примерно через полчаса после приема кофе кислотность достигает максимума. Это ускоряет процесс пищеварения, пища лучше усваивается организмом. Вот почему систематическое употребление кофе немного снижает частоту запоров. Этим же обусловлена традиция подавать кофе на десерт. Однако наступающее после приема кофе повышение кислотности налагает запрет на этот напиток для тех, кто страдает гастритом, язвенной болезнью желудка или двенадцатиперстной кишки.
Известны и другие эффекты кофе: его систематическое употребление способно улучшить чувствительность к инсулину и снизить риск развития сахарного диабета 2 типа. Существуют данные о том, что кофе может снизить риск развития рака груди у женщин.
Несмотря на все многообразие выявленных эффектов, в настоящее время сложные химические процессы, происходящие в кофейном зерне, изучены далеко не полностью. Еще не раскрыта роль отдельных составных, а тем более всего комплекса веществ.
В статье использованы материалы книги Н. Н. Пучерова «Все о кофе», 2005.
Не пожалейте времени, там отрывочек всего 8,5 минут. Зато вы получите полное представление о том, как грамотно дурить голову людям, рисуя схемы и кидаясь терминами. При этом совершенно не важно, как то, что вы рассказываете, относится к действительности. Вот то, что рассказывает выступающий - не относится никак, что не мешает собирать восторженные комментарии, последователей и посетителей для семинаров.
Это вот как раз классический пример врача, перешедшего на темную сторону. Самое привлекательное там вовсе не печеньки, как полагают многие, а отсутствие необходимости находиться в рамках научного знания. Вы не представляете, как это классно. Спросите любого из популяризаторов - как они готовятся к своим лекциям или занятиям. Хоть себя и нескромно в пример приводить, но даже обычный комментарий для радио или ТВ я очень редко даю сходу, да и то только в том случае, если недавно писал что-то по теме, то есть готовился. Так вот, я в основном стараюсь отбрыкаться, прошу перезвонить хотя бы через час, чтобы пробежаться по источникам, посмотреть, не появилось ли чего нового, не разъяснился ли какой спорный момент и т.п. И всё для того, чтобы вы, дорогие слушатели, зрители и читатели получили, по возможности, максимально достоверную информацию.
На темной стороне этим можно не заморачиваться.
Там нужно шоу. Красивые картинки. Простые и понятные всем схемы. Вот же, смотрите, как всё просто: снаружи в кофейном зерне кофеин, внутри - теобромин. В зерновом кофе есть и то, и другое, а в растворимом только теобромин и с него люди спят. Вот! Вас же клонит в сон после растворимого кофе? Это теобромин! В растворимом кофе только он. И все такие: да, да, точно, мужик дело говорит, долой теобромин! И название-то какое, на бром смахивает, а его солдатам в чай подмешивают, чтоб не стоял! Заговор-заговор-заговор!
Но если задаться целью и проверить хотя бы несколько фактов, которые излагает дяденька-лектор, становится понятно, что несет он чистой воды бред. Примерно как Жданов про пукающие бактерий. Или Сералини про покрытых опухолями крыс, евших ГМО. То есть он говорит складно и красиво, даже убедительно. Но всё мимо. Ну то есть вообще всё.
Несколько примеров.
Основной алкалоид, накапливающийся в плодах (ягодах) и зернах (которые внутри ягод) кофе - кофеин. Теобромин для кофе - следовой алкалоид, его может быть, а может и вообще не быть. Даже в сырых зернах, не говоря уже об обжаренных. Теобромин - основной алкалоид другого <вкусного> растения - какао. Вот там его много, именно там в 1841 году его первым нашел российский химик Александр Воскресенский. И в чае теобромина немножко есть. А вот в чашке кофе - нету. Ну или проскальзывает в таких количествах, которыми можно смело пренебречь.
Знаете почему? Потому что он почти весь превращается в кофеин в процессе созревания плодов. Кому интересно, тут есть нудные химические подробности. Родственники они. Причем очень близкие. В том числе и по некоторым оказываемым физиологическим эффектам. Например, и теобромин, и кофеин обладают диуретическим эффектом. Но не особо выраженным (точнее так: от слабого до умеренного, в зависимости от). Но в любом случае большого количества мочи, прозрачной как вода, ожидать не приходится. И никакой выраженной дегидратации, которую необходимо срочно компенсировать стаканом воды, не развивается. Хотя лектор утверждает обратное. Но с водой как раз все ясно, у дядечки на оф.сайте в ссылках Коралловый клуб маячит. А это многое объясняет, в том числе пристальное внимание к воде.
Теперь по поводу повышения-понижения артериального давления. Да, теобромин его слегка понижает, оказывая расслабляющий эффект на гладкую мускулатуру. Но и кофеин его не то, чтобы прям повышает! Сюрприз, да. Более популярно объяснено на сайте Гарвардской школы общественного здоровья (в ответе на вопрос 7), более научно - в систематическом обзоре и мета-анализе в приличном журнале по клинической диетологии. Парадоксально, но факт. Хотя, если в любом фарм.справочнике открыть статью про кофеин, парадокс испарится. Там русским или английским по белому написано, что кофеин РАСШИРЯЕТ кровеносные сосуды скелетных мышц, сердца, почек, суживает - органов брюшной полости (особенно при их исходной дилатации, то есть расширении). Давление, если оно и подскакивает, связано с влиянием кофеина на сердечную мышцу: увеличивается сила и частота сердечных сокращений. А вот на сосуды что кофеин, что теобромин влияют с очень небольшой разницей. Так что тут дяденька лектор опять неправ.
Про 20-25 минут. Пик концентрации для обычных доз кофеина приходится на 45-60 минут после приема (маленькое исследование, но эта же цифра есть во всех фарм.справочниках). При более существенных дозах пик может наблюдаться аж через 3 часа. Период полувыведения -5-10 часов в зависимости от еще одной кучи разнообразных факторов. Самое занятное, что в печени примерно 12-15% кофеина превращается обратно в теобромин. То есть всегда, когда мы пьем кофе, мы еще и какаву с чаем себе организуем, всё в точном соответствии с советской киноклассикой. А у собственно теобромина разве что период полувыведения побольше за счет более медленного удаления из организма. То есть, опять же, нет ситуации, когда кофеин быстренько подействовал в течение 20 минут, а потом включается <медленный> теобромин.
Никакой <теоброминовой фазы> после употребления кофе не существует в природе, от любого кофе через некоторое время будет клонить в сон. И чем больше вы устали, тем сильнее. Почему? Я уже рассказывал об упрощенном (!) механизме действия кофе на мозг на радио в гостях у Егора Быковского, кому интересно, можете переслушать, там еще много чего по теме есть. Если коротко: то кофеин - не газ, а антитормоз. Причем временный. То есть он на некоторое время сдерживает процессы торможения в мозгу, занимая рецепторы, предназначенные для нейромедиатора аденозина. Рано или поздно кофеину все равно придется освободить занимаемые места, потому как у аденозина на них абонемент. И вот когда море аденозина, которое никуда не девалось, а смиренно ждало своего часа, выплеснется на соответствующие рецепторы, вас начнет <рубить> даже после литра самого крепкого кофе. То есть кофе за счет кофеина не бодрит, а скорее откладывает <отключение>. И теобромин тут вообще не при делах.
Не забываем и о толерантности, которая к кофеину развивается достаточно быстро. И наступает время, когда как тот лось в анекдоте - пью-пью, а мне всё хуже. Но это не потому, что кофе плохой, не потому, что теоброминовая фаза, а потому, что рецепторы стали менее чувствительными к кофеину.
До конца разбирать весь бред, изложенный в лекции, мне банально лень и откровенно спать хочется. Кто хочет - может поискать инфу самостоятельно, это совсем не сложно. Единственное, ищите лучше в англоязычном интернете, у нас в рунете с актуальной и достоверной инфой о кофе совсем плохо. Может, кстати, и у меня какую лажу заметите, я ни в коем разе не претендую на истину в последней инстанции, могу и ошибаться местами.
З.Ы. Радует первый же коммент под разбираемым видео Вот так, блин, и становишься живым классиком )) Спасибо комментатору, я польщен, честно.
