Какие витамины содержатся в кофейной гуще
Неповторимые вкусовые качества и способность мобилизовать организм в короткие сроки наделили кофе всемирной славой. Уникальный растительный продукт насыщен соединениями различной природы. Химический состав кофе определяет свойства бодрящего напитка, которые отличаются многогранностью и делают его предметом научных дискуссий. Вкус и аромат, польза и вред обусловлены эффектами содержащихся в зернах веществ и продуктов их внутренних реакций.
Что содержат кофейные зерна
Химический состав зернового кофе включает более 1000 соединений органического и неорганического происхождения. Большая часть веществ выполняет биологические роли: оказывают непосредственное действие на организм человека, выступают предшественниками других комплексов, участвуют в ферментативных реакциях.Виды соединений, их относительные количества зависят от сорта кофе, степени зрелости зерна, этапов последующей переработки. Внутренние химические взаимодействия происходят на стадиях производства конечного продукта, приводят к разрушению одних веществ и образованию новых компонентов.
Оригинальные кофейные зерна содержат:
- алкалоиды;
- органические кислоты;
- дубильные вещества;
- аминокислоты;
- углеводы;
- растительные белки;
- липиды;
- витамины;
- микроэлементы;
- макроэлементы.
Каждая группа соединений имеет свое значение. Часто действия компонентов оказываются противоположными, что вносит долю противоречий в мнения об эффектах продукта. Изучение вопроса, что в кофе содержится и в каких пропорциях, продолжается. Проводятся исследования, предпринимаются попытки искусственного синтеза содержащихся в кофе уникальных комплексов.
Алкалоиды
В группу алкалоидов объединяют биологически активные вещества растений, наделенные способностью оказывать влияние на работу органов и систем животных организмов. Это сильнодействующие азотсодержащие комплексы, многие из которых относят к ядовитым соединениям.
- Кофеин
Кофеин – главный алкалоид в составе зерна кофе. Количество вещества в сухом остатке достигает 2,5% от общей массы. Для сильнодействующего соединения доля внушительная, поэтому натуральные кофейные напитки лидируют среди кофеинсодержащих продуктов.
Кофеин относят к классу психостимуляторов, благодаря способности стимулировать работу центральной нервной системы, ускорять проведение нервных импульсов при одновременной блокаде рецепторов расслабления.
Основные эффекты кофеина:
- тонизирование организма человека и повышение работоспособности;
- стимулирование работы мышечных волокон;
- ускорение обменных процессов, включая метаболизм жиров и мочевой кислоты;
- повышение скорости реакций на уровне головного мозга.
Кофе в зернах с кофеином стимулирует деятельность системы сердца и сосудов, вызывает увеличением частоты сердечных сокращений, спазмирует сосуды и провоцирует рост показателей артериального давления.
Эффекты носят временный характер, но при наличии заболеваний сердца, сосудов, нервной системы возрастает вероятность негативных последствий. Не рекомендуется пить кофе в больших дозах, превышающих две чашки напитка в день.
При злоупотреблении кофейными напитками возможно формирование зависимости, проявляющейся повышенной раздражительностью, агрессией и другими поведенческими расстройствами.
- Теобромин
Иногда, выпив чашку кофе, вместо ожидаемого бодрящего действия ощущается сонливость. Возникает вопрос: что содержится в кофе кроме кофеина, наделенное иными свойствами.
Алкалоид теобромин локализуется в центральной части кофейного зерна и действует противоположно кофеину. Вещество не стимулирует нервную систему, а оказывает успокаивающее влияние. Соотношение алкалоидов разной направленности определяет конечный эффект от употребления напитка: бодрящий или седативный.
- Теофиллин
Теофиллин стимулирует дыхательную функцию. Облегчает дыхание, уменьшает выраженность эпизодов одышки. Способствует повышению пульса, стимулирует сердечную деятельность.
- Тригонеллин
Соединение не оказывает столь сильных воздействий на организм человека, но именно тригонеллин наделяет напиток неповторимыми вкусовыми качествами. В ходе обжарки вещество распадается на ароматические составы, придающие напитку характерный узнаваемый запах.
Дубильные вещества
Соединения ряда танинов обладают вяжущим действием и придают кофе нотки горечи. Натуральные зерна содержат около 8% танинов. Молочные продукты (молоко, сливки) связывают дубильные соединения, лишая напиток горечи. Коричневый оттенок обжаренных зерен обусловлен пигментами, образующимися из танинов в результате интенсивного теплового воздействия.
Органические кислоты и эфиры
Состав кофе насыщен органическими кислотами, которых насчитывают более трех десятков. Среди них: лимонная, коричная, щавелевая, яблочная, хинная, кофейная кислоты. Комбинации соединений позволяют использовать кофе в косметологии благодаря способности блокировать УФ-излучение, оказывать пиллинг-эффект, способствующий обновлению кожных покровов.
Хлорогеновые кислоты представляют собой редкие соединения, присутствующие в зеленых кофейных зернах в больших количествах. Вещества образуются в ходе реакций этерификации хинной, коричной, кофейной кислот. Содержание хлорогеновых кислот в сырых зернах достигает 10%.
Соединения оказывают следующие положительные эффекты:
- регулируют стадии метаболизма;
- улучшают механические свойства сосудов;
- обладают выраженным антиоксидантным действием;
- уменьшают проявления воспаления;
- способствуют нейтрализации токсинов;
- повышают чувствительность тканей к инсулину.
Хлорогеновая кислота – то полезное составляющее, что содержит зеленый кофе в рекордных количествах в сравнении с другими продуктами.
Аминокислоты
Аминокислоты необходимы для нормального функционирования органов и систем человека. Многие кислоты не синтезируются в организме, восполнить дефицит можно с продуктами питания. Аминокислоты в кофе повышают защитные функции, тонизируют сосуды, регулируют аппетит.
Белки, жиры, углеводы
Сахара составляют в среднем 55% от массы кофе. По большей части это олигосахариды со сложной структурой (пектин, целлюлоза, сахароза, арабиногалактан). Простые сахара (глюкоза, фруктоза) обнаруживаются в зернах в меньшем количестве. Обжарка влияет на углеводный набор. Полисахариды распадаются, но моносахара частично восстанавливаются на конечных стадиях процесса, глюкоза карамелизуется.
На растительные белки приходится десятая доля от массы зерна. Липидов содержится немного. При отсутствии добавок во время приготовления и употребления напитка из молотого зерна, в готовом продукте оказывается всего 2 ккал.
Витамины и минералы
В составе кофе обнаружены витаминные соединения и минеральные вещества, оказывающие влияние на ход важнейших процессов в организме человека.
Витамины и минералы в кофе
Вещество | Эффекты |
| Витамины группы В |
|
| Токоферол |
|
| Эргокальферол (витамин D) |
|
| Каротиноиды |
|
| Кальций |
|
| Калий |
|
| Магний |
|
Часть веществ, из которых состоит натуральный продукт, теряется на стадиях переработки, но обжарка зерна позволяет получить ряд новых соединений.
Изменения в составе при переработке зерна
Максимальное число веществ содержится в зеленых зернах. Черный кофе получают методом обжарки зерна. Насыщенность и крепость продукта зависит от степени прожаривания. Чем дольше и интенсивнее воздействие, тем больше соединений претерпевают изменения. Поэтому прожаренные зерна не насыщены всеми веществами, что содержит зеленый кофе.
В условиях повышенной температуры зерна теряют влагу. Процентное содержание воды падает с 11% до 3% от общей массы. Уровень содержания кофеина остается достаточно высоким. Часть органических кислот и витаминных соединений разрушаются. Хлорогеновые кислоты распадаются, их содержание падает на 60 – 70% от сырьевых значений.
Обжарка снижает долю танинов до 1% от общей массы. В процессе танины распадаются с образованием пигментов темного цвета, в результате чего у зерен появляется бурый оттенок и уменьшается терпкость вкуса. Зерна средней обжарки приобретают коричневый цвет.
Кофе сильной итальянской обжарки имеет насыщенный темный цвет благодаря разложению дубильных веществ с образованием красящих соединений. Вкус такого продукта практически лишен характерной терпкости из-за ничтожно малой доли вяжущих соединений.
В ходе термической обработки разрушаются одни вещества, появляются другие. Тригонеллин распадается на ароматические пиридиновые основания с высвобождением молекул никотиновой кислоты. Синтезируется никотинамид, оказывающий антипеллагрический эффект. Никотиновая кислота участвует в регулировании деятельности нервной системы, в обменных процессах, улучшает периферическое кровообращение.
При обжарке зерна образуется кофеоль, который в совокупности с эфирными маслами наделяет кофе неповторимым характерным ароматом. Соединение имеет сложную структуру. Попытки искусственного синтеза не увенчались успехом.
Составляющие растворимого кофе
Растворимый кофе приобрел популярность благодаря возможности быстро, без дополнительных приспособлений насладиться кофейным вкусом и ароматом. Готовить напиток из него легче, требуется только горячая вода.
Производство растворимой формы проходит поэтапно методом сублимации или паровой обработки. Паровым способом получают порошковый кофе – дешевый вариант с содержанием кофеина не более 5%. Дополнительной паровой обработкой получают гранулированный кофе. Большая часть веществ разрушается, но доля кофеина остается достаточно весомой.
Сублимированные частицы получают под воздействием низкой температуры. Метод считают прогрессивным, позволяющим сохранить аромат натурального кофе.
В растворимых напитках присутствует не более 15 – 20% натурального кофе. Львиную долю продукта образует ореховый порошок. На стадиях производства дополнительно вводят ароматизаторы, красители, консерванты.
Всего того, из чего состоит оригинальное зерно кофе, в растворимом варианте почти не остается. В сублимированном продукте в малом количестве присутствуют рибофлавин, никотинамид, жирные кислоты, кальций, фосфор.
Отличия в составе зерен разных сортов кофейных деревьев
Из чего состоит кофейное зерно в количественном отношении, зависит от видовой принадлежности.
На рынке представлена продукция двух основных сортов кофе – робуста и арабика. Плоды растений вида робуста представлены в большем количестве, что обусловлено их высокой урожайностью, низкой ценой относительно других сортов, высоким содержанием кофеина.
Арабика отличается меньшей долей кофеина, большим количеством тригонеллина. Последний придает напитку тонкий ароматом и мягкий вкус.
Самым дорогим и ценным считают Coffee Kopi Luwak. Зерна ферментируются в пищеварительном тракте китайского барсука, после чего выходят с экскрементами и подвергаются дальнейшей обработке.
Состав кофейного зерна насыщен различного рода веществами, большая часть из которых способна играть важную биологическую роль. Этапы переработки зерна вносят коррективы в качественное и количественное содержание соединений. Польза оригинального зеленого кофе сводится на «нет» при получении растворимых форм. Напитки из натуральных молотых зерен обладают неповторимым ароматом, характерным вкусом и дарят набор полезных комплексов.
Кофе активно изучается на протяжении последних пятидесяти лет. За это время ученые обнаружили в зернах более тысячи компонентов органического и неорганического происхождения, которые влияют на работу практически всех систем организма. Интересно, что состав кофе кардинально меняется в процессе обжарки – одни вещества распадаются, а на их месте образуются другие. Пока удалось подробно описать далеко не все соединения, хотя рад компонентов исследован достаточно хорошо.
Химический состав кофе
Основной компонент напитка – кофеин. Алкалоид с горьким вкусом растения продуцируют для защиты от вредителей. Он содержится не только в кофейных ягодах, но и в чае, какао-бобах, гуаране. Вещество тормозит работу рецепторов, вырабатывающих гормон сна аденозин, поэтому напиток прогоняет усталость и повышает работоспособность.
Менее известный алкалоид – тригонеллин, в зернах арабики его содержится около 1%. При нагревании вещество распадается на воду, углекислый газ и пиридины – соединения с сильным ароматом. Побочный продукт процесса – никотиновая кислота (витамин В3). Его концентрация зависит от степени температурной обработки и может возрастать до десяти раз от начального показателя.
Состав кофе во многом определяется сортом, условиями выращивания и степенью обжарки, которая приводит к появлению в зернах новых веществ.
Кроме алкалоидов, в кофе входят:
- белки;
- углеводы;
- жиры;
- фенолы;
- органические кислоты;
- витамины и минералы.
Вкус и аромат напитку придают летучие соединения, которые разрушаются под воздействием кислорода, поэтому правильно хранить кофе в закрытой посуде во избежание потери его качества.
Белки, жиры и углеводы
Более половины веществ, содержащихся в кофе – углеводы. Именно они отвечают за тело напитка, придают ему плотность и образуют пышную пенку. В зернах арабики до 9% сахарозы, в робусте этот показатель ниже и составляет 3-7%.
Во время температурной обработки большая часть сахара теряется. Но именно благодаря сахару при обжарке в зернах запускается химическая реакция, которая приводит к образованию большого количества органических кислот, формирующих итоговый вкус напитка. Показатель кислотности играет важную роль в оценке качества того или иного сорта арабики или робусты.
Белки в кофе находятся в свободном или связанном виде, их 10-13% от общего состава зеленых зерен. Концентрация зависит от сорта, условий выращивания и способа обработки ягод. Во время нагревания белковые соединения связываются с углеводами, в результате появляется множество новых веществ, влияющих на аромат.
К ним относятся:
- фураны – отвечают за естественную сладость напитка;
- альдегиды и кетоны – придают маслянистость и легкие зерновые оттенки, напоминающие попкорн;
- пиразины – вносят ореховые тона.
В общей сложности образуется несколько сотен ароматических соединений, формирующих насыщенный букет напитка. Процесс начинается при нагревании зерна до 150 °С и носит название реакции Майяра, по имени впервые изучившего ее французского ученого.
Одно из побочных действий этой реакции – изменение цвета. Коричневые оттенки кофе придают меланоидины, которые появляются при высоких температурах. Эти вещества были открыты сравнительно недавно и активно изучаются на протяжении последнего десятилетия. Ученые сделали вывод, что большинство меланоидинов обладает мощными антиоксидантными свойствами.
Жиры в кофе – это липиды растительного происхождения. Их содержание зависит от сорта и степени обжарки. В арабике присутствует до 18% жирных кислот, содержание в робусте составляет 13%. Под действием высокой температуры структура веществ меняется, они принимают участие в формировании аромата и придают зернам характерный блеск.
Витамины и минералы
Во время обжарки кофе активно образуются витамины группы В, которые играют большую роль в обменных процессах, стимулируют регенерацию тканей и поддерживают деятельность нервной системы.
В состав кофе входят витамины:
- А – принимает участие в процессах роста;
- D – способствует усвоению питательных веществ кишечником;
- Е – укрепляет иммунитет.
Зерна содержат калий и магний, которые способствуют выработке инсулина и положительно влияют на процесс усвоения организмом глюкозы.
Фенольные соединения в кофе обладают мощными антиоксидантными свойствами. 12% сухой массы зеленых зерен – это хлорогеновые кислоты, которые придают напитку горьковатый вкус. Вещества адсорбируются в тонком кишечнике и благотворно влияют на процесс пищеварения в целом. Кроме того, фенолы защищают клетки от воспаления, препятствуя окислительным процессам.
Состав растворимого кофе
Первый этап изготовления растворимого кофе одинаков для всех его видов заключается в обжаривании и измельчении зерен, которые в дальнейшем обрабатывают горячей водой. Полученный таким образом экстракт затем сушат различными способами: с помощью заморозки или горячего воздуха.
Как правило, растворимый напиток содержат меньше кофеина, чем зерновые сорта.
В производстве часто используются поврежденные зерна, которые не годятся в продажу. В процессе экстракции теряются летучие вещества, отвечающие за аромат. Компании-изготовители стараются исправить положение, добавляя кофейное масло и вкусовые добавки. В результате состав такого напитка отличается от натурального в худшую сторону.
Если после распития чашечки кофе на перерыве с коллегой вы начнёте поедать гущу, это будет выглядеть как минимум странно. Но в арабских странах такое поведение не вызовет никакого удивления, на востоке принято именно так заканчивать кофебрейк. Мало того, многие наши соотечественники потихоньку съедают спитой кофе, пока никто не видит, и считают это своей маленькой тайной особенностью. Мнения по поводу пользы употребления этого гастрономического изыска в пищу расходятся.
Откуда появляется желание
Кофеманы не раз пробовали на вкус кофейную гущу, для большинства этот продукт мало напоминает хороший деликатес. Спитой кофе утрачивает свой аромат, на языке ощущается как деревянная крошка. Однако некоторым людям кажется, что это самая приятная составляющая процесса распития. Ценители делятся на категории:
- Жертвы гормонального всплеска. Беременные женщины иногда испытывают непреодолимое желание употребить в пищу странные продукты. Вреда будущей маме это не принесёт, даже наоборот. Кофеина в гуще содержится гораздо меньше, чем в самом напитке. Единственный нюанс: подобное влечение к жмыху может свидетельствовать о низком гемоглобине, рекомендуется сдать анализ крови.
- Желающие очистить организм экологичным способом. Переваренный молотый кофе обладает слабительным действием. Твёрдые частички проходят через кишечник, очищают его стенки. Шлаки и токсины выводятся мягко. Также гуща помогает при запорах.
- Любители витаминов. В восточных странах остатки со дна кофейной чашки едят с целью насытить организм полезными маслами. Жмых имеет в составе малую долю полезных микроэлементов.
- Гипотоники. Гуща содержит кофеин, влияющий на сердечный тонус. Но она никак повлиять на давление не может. Для здоровья особой пользы от употребления остатков кофе нет.
Отрицательное воздействие
Вред от кофейной гущи обуславливается индивидуальным особенностями организма:
- Твёрдые частички молотого кофе замедляют работу желудка. Пища медленнее переваривается и может произойти сбой. Если молотый порошок съесть, он выходит в том же виде, в котором и зашел, нарушает процесс пищеварения.
- Содержит вещества распада, которые могут навредить человеку. Перед употреблением требуется консультация врача, если имеются проблемы с ЖКТ или сердечно-сосудистой системой.
- Клетчатка в её составе не усваивается. Это провоцирует заболевания желудочно-кишечного тракта.
- Крупицы кофе – одна из причин воспаления аппендикса.
Важно понимать, что последствия не критичны, сугубо индивидуальны, случаются редко. Если процесс поедания гущи просто нравится, вы не имеете право отказывать себе в этом удовольствии. Медицинские исследования на тему вреда не опубликованы. По отзывам любителей кофейных остатков, на здоровье такое использование никак не отражается. Но есть ограничение для тех, кто любит пить кофе в неограниченных количествах: не более 3 чашек за день.
Мифы о кофейной гуще
Известный факт: жмых используется для определения будущего предсказателями. Но есть и иные способы применения в быту, если не употреблять его в пищу, а сохранить. Два раза заварить кофе не получится, период жизни кофейной гущи короткий, а оставлять её на выброс жалко.
Удобрение для почвы
Кофейная гуща подходит для кислой почвы, так как содержит органические кислоты. А если говорить точнее все кислоты остаются в жидкости, когда идёт процесс варки. Испитый кофе практически не содержит полезных микроэлементов.
Подкорм для домашних цветов
Фактически гуща содержит столько же полезных веществ, как осенние листья. Перегной является неплохим удобрением, но для его создания нужны условия. Главное из них – дать биологическим остаткам разложиться. Вот поэтому поливать спитым кофе цветы бессмысленно, лучше делать это с помощью специальных удобрений. А кофейные добавки (сахар, молоко и пр.) провоцируют появление мошек.
Отпугиватель для кошек
Если кот повадился гадить в неположенном месте, народные рецепты рекомендуют сделать кофейную гущу и смешать с цедрой апельсина. После положить смесь на место, куда он ходит в туалет. Но опытные кошководы знают, что если животное облюбовало место для меток в определённом углу, прекратить безобразие можно только кардинальными методами. Аромат кофе может даже понравиться пушистому другу, ведь все кошки имеют странные предпочтения в запахах.
Шампунь от блох
Рекомендуется обрабатывать домашних питомцев от живности при помощи кофейного жмыха. В сети можно читать, что наносить его следует после применения обычного шампуня. Специальное средство поможет гораздо эффективнее и быстрее. Плюс собаке или коту не придётся больше вылизывать из шерсти кусочки молотых зёрен.
Избавление от огородных вредителей
Мешочек с кофейной гущей, расположенный в местах скопления муравьев не повлияет на их численность, вопреки советам садоводов-любителей. Умные насекомые способны поднимать небольшие грузы, самостоятельно могут очистить путь от препятствия. На мух запах кофе не действует никак, что наглядно демонстрируют летом кофейни. Улитки же просто отползут во влажное место, но не пропадут.
Ароматизатор
Говорят, что если оставить на полке шкафа марлевый мешочек с остатками горячего напитка, он освежит белье и придаст ему яркий аромат. Правда в том, что отработанный кофейный жмых не имеет практически никакого запаха, а лёгкий аромат выветривается очень быстро. Перебивает неприятный запах в холодильнике, но надолго не помогает.
Окрашивающие свойства
Действительно, можно окрасить напитком коричневые ткани или скорректировать царапины на мебели. Но эффект будет недолговечным, так как следы жидкости легко смыть. Результативнее будет приобрести специальную краску. Интересный факт: гущей можно окрасить бумагу. Получится эффект застаревшего пергамента, который можно отправить по почте с поздравительным текстом от автора.
Косметические процедуры
Кофейная гуща питает кожу витаминами и ценными микроэлементами. Но так как она их практически не содержит, наполнять эпидермис нечем. Зато спитой кофе отличный скраб для тела и волос. Мелкие твёрдые частички снимают ороговевшие клетки кожи как наждачная бумага. Эффективность скраба доказана, его применяют в качестве чистящего средства для посуды.
Для чего используют кофейную гущу в производстве
Оригинальное и неожиданное применение этому продукту нашли в Калифорнии. Гущу используют при производстве тканей для спортивных костюмов. После переработки получается натуральное кофейное волокно, которое обладает полезными свойствами:
- солнцезащитная функция;
- согревает;
- пропускает водяной пар;
- очищает кожу от бактерий, блокирует неприятный запах пота.
Минус: оно тонкое и продувается. Конечно внешний слой на одежде способен на время защитить от непогоды.
Новой технологией пользуются и в Тайване. Материалы получаются высокопрочные, защищающие от ультрафиолета, имеют дезодорирующий эффект. Англичане тоже пробуют использовать кофейную гущу особенно интересными способами: как топливо для автомобиля, а также изобрели носки, поглощающие неприятный запах.
Заключение
Особой пользы или вреда поедание кофейной гущи не приносит. Зато в обозримом будущем возможно мы сможем носить кофе на себе или заправлять его остатками автомобили. Пока популярно и полезно использовать её в косметологических целях.