Jei mėgstame gėrimą, geriame jį su malonumu ir praktiškai mums nesvarbu, kokia jo cheminė sudėtis.
Tačiau ateina tam tikras momentas, kai nugali smalsumas ir norisi sužinoti, iš ko susideda tavo mėgstamiausias gėrimas.
Šiandien kalbėsime apie kavos „chemiją“.

Kavoje yra daug įvairių junginių, kuriuose yra kalcio, natrio, geležies, sieros, fosforo, azoto, chloro, magnio ir kitų elementų.

Kavos cheminė sudėtis šiek tiek skiriasi priklausomai nuo veislės.

Kavos sudėtis

• azotinių medžiagų – 13-14,
• kofeinas – 0,65-2,7,
• cukrus - 2-3,
• riebalai - 12-15,
• skaidulų – virš 20,
• mineralų – 3-4 proc.

Maždaug ¾ bet kokios rūšies kavos sudaro celiuliozė, riebalai ir vanduo, o ¼ rūgščių, baltymų, taninų, mineralinių druskų ir alkaloidų.

Cheminė kavos sudėtis – alkaloidai

Alkaloidai yra šarminiai, biologiškai aktyvūs sudėtingos struktūros organiniai junginiai.

Kavoje yra du pagrindiniai alkaloidai – kofeinas ir trigonelinas. Jie lemia šio gėrimo kokybę – jo gaivinantį poveikį organizmui ir svaiginantį aromatą.

Kitame straipsnyje mes sutelksime dėmesį į antrąjį pagrindinį alkaloidą - trigoneliną. Iš jo, kaip ir iš kitų medžiagų, skrudinant kavą susidaro kafeolis – beveik 220 komponentų puokštė, suteikianti kavai nepaprastą skonį ir aromatą. Kiti svarbūs kavos aromato komponentai – specifiniai eteriniai aliejai.

Trigonelinas skyla nuo karščio, todėl susidaro nemažas kiekis nikotino rūgšties arba vitamino PP (niacino). Nikotino rūgštis yra daugelio fermentų, reikalingų normaliai centrinei nervų sistemai ir vidaus organų veiklai, dalis.

Kavos pupelėse taip pat yra sacharozės, kuri skrudinta virsta karamele, todėl kava paruduoja.

Kavoje yra vitamino P, kuris stiprina kraujagyslių sieneles. Manoma, kad kava patenkina 20% organizmo poreikio šiai medžiagai.

Kavoje yra 8 B grupės vitaminai ir apie 30 organinių rūgščių, įskaitant obuolių, citrinų, acto, kavos ir labai retą chlorogeno rūgštį.

Skrudinant kavą apie 4-8% chlorogeno rūgšties skyla į medžiagas, kurios šiek tiek „dilgteli“ liežuvį. Būtent veikiant šioms rūgštims kartu su kofeinu, virškinimas žymiai pagerėja (esant normaliam rūgštingumui ir nesant virškinimo trakto ligų).

Taninai, tatinai, suteikiantys kavai būdingą kartaus skonį, taip pat teigiamai veikia virškinimą.

Cheminė kavos sudėtis kovojant su ligomis

Daugelį metų įvairių šalių mokslininkai tyrė kavos cheminę sudėtį ir atliko įvairiausius tyrimus, kurių tikslas buvo ištirti kavos poveikį žmogaus organizmui.

Pietų Korėjos mokslininkai nustatė, kad kenčiantiems nuo sunkių alerginių reakcijų. Yra žinoma, kad alergijos simptomus sukelia histaminas, kuris žmogaus organizme gaminasi, kai jis liečiasi su dirginančiomis medžiagomis.

Kava labai sumažina histamino išsiskyrimą, kuris neutralizuoja alergijos poveikį. Indijos mokslininkai mano, kad dideliais kiekiais kofeinas gali apsaugoti nuo radioaktyviosios spinduliuotės.

Ginčai dėl kavos ir vėžio santykių nenusileido nuo XX amžiaus 80-ųjų. Šiuo metu daugelis mokslininkų mano, kad kava stabdo vėžinių ląstelių augimą, o reguliarus jos vartojimas netgi padeda išgydyti gaubtinės žarnos vėžį.

Man būtų įdomu sužinoti, ar straipsnis jus domina. Laukiu jūsų komentarų.

Visada džiaugiuosi galėdamas susitikti su jumis savo tinklaraščio puslapiuose.

Ši sąvoka – teobrominas – tik iš pirmo žvilgsnio atrodo nepažįstama ir keista. Tiesą sakant, jis patenka į mūsų kūną kiekvieną kartą, kai suvalgome plytelę šokolado. Taip, teobrominas yra šokolade randama medžiaga. Būtent dėl ​​to jis (tiksliau, kakavos pupelės, iš kurių gaminamas šokoladas) turi specifinį kartaus skonį. Bet pakalbėkime apie viską iš eilės.

Kas yra teobrominas

Teobrominas yra purino alkaloidas. Alkaloidai – organinės kilmės medžiagos, turinčios daug azoto, o purinai – bespalviai kristalai. Kitaip tariant, teobrominas yra bespalvis organinės kilmės kristalas, turintis daug azoto.

Teobrominas turi savo cheminę formulę – 7 8 4 2. . Tai yra, tai yra anglies-vandenilio-azoto-deguonies junginys. Kalbant apie pagrindines teobromino savybes, jos apima:

• medžiagos būsena – kieta;
• išvaizda – balti kristaliniai milteliai, kartaus skonio;
• netirpsta vandenyje;
• esant aukštai temperatūrai, jis pradeda tirpti;
• nesuyra ore;
• jungiasi su rūgštimis ir bazėmis;
• teobrominas laikomas kofeino analogu: jie yra panašūs savo sudėtimi ir savybėmis;
• gali turėti įtakos žmogaus psichomotorinei veiklai.

Teobrominas daugiausia išgaunamas iš kakavos pupelių, bet jo taip pat yra kolos riešutuose ir Holly šeimos medžiuose. Nedideli teobromino kiekiai randami arbatmedžio lapuose ir kavos pupelėse.

Teobrominą pirmą kartą išskyrė rusų chemikas A.A. Voskresensky 1841 m. iš kakavos pupelių, o sintetinį analogą 1882 m. gavo Nobelio premijos laureatas Hermannas Emilis Fischeris.

Teobrominas: nauda ar žala?

Tikrai neverta kalbėti apie teobrominą, tai yra, negalima sakyti, kad ši medžiaga yra šimtu procentų kenksminga ar šimtu procentų naudinga. Viskas čia yra sąlyginė ir priklauso nuo individualių organizmo savybių, taip pat nuo medžiagos dozės.

Taigi, kokia yra teobromino nauda? Teobrominas kartu su kofeinu turi stimuliuojantį poveikį. Ši medžiaga turi psichostimuliuojantį poveikį: ji gali veikti žmogaus smegenis, būtent jo psichomotorines funkcijas. Kitaip tariant, teobrominas pagerina žmogaus nuotaiką. Iš principo taip ir atsitinka, kai valgome šokoladą – staiga atsiranda stiprybės, žvalumo ir džiaugsmo. Tai teobromino poveikis žmogaus organizmui.

Be to, teobrominas yra geras antispazminis preparatas, todėl aktyviai naudojamas medicininiais tikslais gydant širdies ir kraujagyslių ligas ir tiesiog kaip profilaktinė priemonė.

Teobrominas taip pat yra diuretikas. Tai padeda pašalinti edemą dėl inkstų ar širdies nepakankamumo. Medžiaga taip pat apsaugo nuo kraujo krešulių susidarymo, taip pat gydo kosulį ir gerklės skausmą.

Akivaizdu, kad teobrominas yra naudingas, bet ne visiškai. Viskas priklauso nuo koncentracijos, nes didelėmis dozėmis ši medžiaga gali sukelti alergiją, organizmo intoksikaciją ir net anafilaksinį šoką. Teobromino kiekis šokolade yra palyginti mažas, todėl mūsų organizmas gali lengvai jį apdoroti. Bet jei medžiaga pateks į katės ar šuns skrandį, gyvūnas mirs nuo apsinuodijimo. Todėl yra nuomonė, kad šokoladas yra griežtai draudžiamas augintiniams.

Teobrominas šokolade

Teobrominas plačiai naudojamas šokolado pramonėje. Tai beveik pagrindinis šokolado ingredientas. Pagal turinį galima nustatyti, ar produktas yra šokolado kilmės, ar ne.

Kaip jau minėta, teobromino dalis šokolade yra labai maža, tačiau tai galite pastebėti pagal kartaus šokolado, ypač tamsaus, skonio. Daugiausia teobromino yra kartaus juodojo šokolado. Piene mažiau, o baltame visai nėra, nes baltas šokoladas gaminamas ne iš kakavos pupelių, o iš kakavos sviesto. Teobromino, kaip žinome, yra kakavos pupelėse, todėl jis neturi nieko bendra su baltuoju šokoladu.

Šokoladas turi visas naudingas teobromino savybes, kurias minėjome aukščiau. Todėl jį vartoti labai naudinga, bet tik, žinoma, įprastomis dozėmis. Galų gale, tai yra kaloringas produktas, kuris taip pat sukelia ėduonies vystymąsi, jei jį valgote neprotingai.

Kakava

Kakava arba šokoladinis medis yra visžalis medis iš Theobroma genties. Theobroma iš graikų kalbos išverstas kaip „dievų maistas“. Daugiausia auga Pietų Amerikos miškuose. Žodis „kakava“ taip pat reiškia šio medžio sėklas, miltelius, kurie gaunami apdorojant sėklas, ir gėrimą, pagamintą iš šių miltelių. Apie tai gėrimas bus aptariamas toliau.

Pats žodis „kakava“ yra actekų kilmės: iškraipytas šio augalo sėklų pavadinimas yra kakahuatl. Rusų kalba, be žodžio „kakava“, rūšies pavadinimas kartais vartojamas kaip posakis „šokolado medis“.

Šiais laikais gėrimas gaminamas iš pieno, kakavos miltelių ir cukraus. Asmenine nuožiūra įdėkite chalvos, riešutų, cukruotų vaisių, grietinėlės, vanilės, ledų ir kitų skanėstų. Prieš daugelį amžių šokoladas buvo skystas ir gaminamas iš maltų kakavos pupelių, virtų vandenyje.

Kakavos gėrimo nauda žmonėms yra apčiuopiama. Kakavos pupelėse yra apie 300 mikro ir makroelementų: kalio, kalcio, magnio, geležies, cinko, mangano, B grupės vitaminų, vitamino A, E, antioksidantų, kofeino ir, žinoma, jau minėtų teobromino. Teobromino kakavos milteliuose yra nuo 2 iki 10 proc. Tai daug kartų daugiau nei kofeino. Šiek tiek mažiau (1–2%) randama kolos riešutuose, guaranos uogose, arbatos lapuose. Beje, kavoje iš viso nėra teobromino.

Kakavos pupelių milteliuose yra serotonino, endorfinų ir natūralių antidepresantų. Jis taip pat skatina natūralią serotonino, džiaugsmo hormono, sintezę.

Serotoninas turi sudėtingą cheminę struktūrą ir negali prasiskverbti iš maisto į kraują per žarnyno sienelę. Visą džiaugsmo hormoną organizme sintetina jo paties audiniai. Maistas, kuriame yra serotonino pirmtakų, netiesiogiai padidina jo koncentraciją kraujyje ir smegenų neuronuose.

Serotonino gamybai reikalinga speciali nepakeičiama aminorūgštis triptofanas. Šis elementas žmogaus organizme nesusiformuoja. Triptofano paros poreikis yra iki 2000 mg. Maistas, kuriame gausu triptofano, yra mėsa, pieno produktai (sūris, varškė), bananai, sojos pupelės, pomidorai, datulės, slyvos, figos, kakava ir šokoladas.

Kaip ir šokoladas, kakava gali būti naudinga ir žalinga. Viskas priklauso nuo dozės. Verta prisiminti, kad bet koks produktas – nesvarbu, ar jame yra teobromino ar kofeino, ar ne – turi būti vartojamas neperžengiant pagrįstų ribų.

Vanduo

Žalios kavos drėgmės kiekis yra būtinas kokybei įvertinti. Kavos žaliavos drėgnumas vaidina svarbų vaidmenį eksportuojant ir importuojant kavą, nes visi atsiskaitymai tarp kavos tiekėjų ir pirkėjų atliekami pagal drėgmės kiekį, išreikštą procentais.

Neapdorotos kavos pupelės priklauso kapiliarinės porėtos koloidinės struktūros produktų grupei. Jiems būdingos įvairios vandens ir medžiagos ryšio formos (laisvos, surištos, sandariai surištos). Neapdorotų kavos pupelių vandens kiekis pagal Tarptautinės kavos organizacijos (IOC) priimtą standartą turi būti 12±1%. Tačiau, priklausomai nuo laikymo ir transportavimo sąlygų, žalios kavos drėgnumas svyruoja nuo 9-14%.

Kavos pupelių vandens garų sorbcijos ir desorbcijos greitis yra gana didelis. Kavos pupelės ypač intensyviai sugeria drėgmę esant aukštesnei santykinei oro drėgmei ir laikymo temperatūrai. Esant 40-60% santykinei oro drėgmei, drėgnumas grūduose neviršija 12%. Esant 63-65% oro drėgnumui, žalia kava išlaiko normalią spalvą, šviežumą ir skonį ištisus metus; esant 65-70 % oro drėgnumui, kartu su geltona spalva atsiranda būdingas pasenusios kavos kvapas ir skonis. Kai santykinis oro drėgnumas viršija 75%, kava įgauna purvo kvapą, o skonis tampa beveik netinkamas vartoti.

Esant 95% santykiniam oro drėgniui ir 20–26 °C temperatūrai, žalios kavos pupelės pusiausvyros drėgnumą pasiekia po 25–30 dienų, skrudintos – po 5–7 dienų, tirpios – po kelių valandų.

Žalia kava yra biologinis objektas, kuriame esantis vanduo aktyviai dalyvauja biocheminiuose ir fizikiniuose bei cheminiuose procesuose, vykstančiuose pupelių ląstelėse ir audiniuose.

Ekstraktai

Žalios kavos ekstraktinės medžiagos yra alkaloidai, baltymai, fenoliniai junginiai, mono- ir disacharidai, lipidai, organinės rūgštys, amino rūgštys, mineraliniai elementai ir daugybė kitų medžiagų, kurių yra nedideliais kiekiais.

Alkaloidai

Kofeinas

Kofeinas (C 8 H10 N4 O2) yra svarbiausias kavos pupelių alkaloidas, žinomas kaip 2,6-dioksi-1,3,7-trimetilpurinas arba 1,3,7-trimetilksantinas.

Ši medžiaga yra bespalvė ir bekvapė, viename tirpale suteikia kartaus skonio. Kofeinas kristalizuojasi iš vandeninių tirpalų kristalinio hidrato pavidalu, kuris turi trapių šilkinių adatų formą. Bevandenis kofeinas tirpsta 236,5 ºC temperatūroje ir gali sublimuotis atsargiai kaitinant. Jis lengvai tirpsta chloroforme, metileno chloride, di- ir trichloretilene. Vandeniniai kofeino tirpalai turi neutralią reakciją su rūgštimis. Žalios kavos kofeinas yra laisvos ir surištos su kalio chlorogenu.

Skirtingoms kavos rūšims būdingas toks kofeino kiekis (% sausosios medžiagos):

Kofeino kiekis pupelėse labai skiriasi priklausomai nuo kavos rūšies. Kofeino kiekis pupelėse vaidina labai svarbų vaidmenį vertinant žaliavų kokybę ir nustatant joms techninius reikalavimus.

Trigonelinas

Trigonelinas (C7 H7 O2 N), arba metilo betaino nikotino rūgštis, susidaro augaluose metilinant nikotino rūgštį.

Šis alkaloidas gana dideliais kiekiais randamas arabikos kavos veislėse (1-1,2%). Caniforma (Robusta) tipo veislėse jis yra šiek tiek mažesnis (0,6-0,74%), o Liberica tipo veislėse - tik 0,2-0,3%. Trigonelinas gerai tirpsta vandenyje, tačiau yra termiškai nestabilus. Apdorojant kavos pupeles, ji lengvai virsta nikotino rūgštimi (vitaminu PP), todėl laikoma pagrindiniu nikotino rūgšties susidarymo kavos pupelėse pirmtaku.

Teobrominas

Teobrominas yra dimetilksantinas (C7H8O2N4), nes oksiduodamasis susidaro monometilaloksanas ir monometilkarbamidas.

Tai bespalviai, smulkiai kristaliniai milteliai, sunkiai tirpūs vandenyje. Teobrominas lydosi 351ºC temperatūroje, gali sublimuotis ir lengvai tirpsta šarminiuose šarmuose, sudarydamas, pavyzdžiui, natrio druską. Teobromino kiekis žaliose kavos pupelėse yra nereikšmingas – 1,5-2,5 mg%.

Teofilinas

Teofilinas yra 1,3-dimetilksantinas (C7 H8 O2 N4), kuris sudaro bespalves, šilkines adatas, kuriose yra viena kristalizacijos vandens molekulė. Teofilinas mažai tirpsta šaltame vandenyje ir lydosi 269-272ºC temperatūroje. Bendras jo kiekis laukinių kavos augalų pupelėse yra 1-4 mg%.

Iš antrinės kilmės augalinių medžiagų grupių laukinių kavos augalų (C. Vianneyi) pupelėse buvo aptiktas ir kristaliniu pavidalu išskirtas gliukozidas maskarozidas (C12 H36 O11). Nustatyta, kad tai pentaciklinis diterpeno gliukozidas, kai kuriomis savybėmis panašus į kafamariną, išskirtas iš kavos pupelių C. Buxifolia. C. vianneyi kavos pupelėse kafamarino nerasta.

Poliaminai (putrescinas, sperminas, spermidinas), kurie deaminuojant arba oksiduojantis sudaro įvairius heterociklinius alkaloidus, buvo išskirti iš neapdorotų grūdų ir identifikuoti plonasluoksnės chromatografijos būdu.

Kavos alkaloidų nustatymo metodai

Fotometrinis kofeino kavoje ir kavos gaminiuose nustatymo metodas yra standartinis. Jis pagrįstas chloroformo sluoksnio spektrofotometrija esant 250, 275 arba 300 nm. Kofeinas ekstrahuojamas iš šarminio vandeninio chloroformo tirpalo, tirpiklis pašalinamas išgarinant, o sausas gėrimo ekstrakto likutis apdorojamas vandenilio peroksido ir druskos rūgšties tirpalų mišiniu. Ši reakcija yra selektyvi, todėl kitų junginių buvimas sausojo ekstrakto liekanoje netrukdo nustatymui.

Sukurtas kokybinio ir kiekybinio kofeino nustatymo kavos gaminiuose metodas, naudojant skysčių (LC) ir plonasluoksnę chromatografiją (TLC). Jų visapusiškas naudojimas kofeinui aptikti natūralios maltos kavos mišinyje su surogatais leidžia tiksliau nustatyti kokybinę kofeino sudėtį ir kiekį.

Remiantis neapdorotos Robusta kavos ir skrudintos arabikos kavos mišinių IR spektrų tyrimu. Robusta 1300-2400 nm diapazone, buvo sudarytos specialios lygtys, leidžiančios greitai įvertinti kofeino ir kietųjų medžiagų kiekį, neatsižvelgiant į kavos geografinę kilmę. Gautų lygčių koreliacijos koeficiento reikšmės

yra 0,95–0,99 diapazone. Norint ištirti apibrėžimų teisingumą, rekomenduojama naudoti lygtis specialiai šiai kavos rūšiai.

Naudojant HPLC su elektrocheminiu detektoriumi ir LC/MS/CMS, buvo įrodyta, kad kofeinas, oksiduodamas įvairius kavos pavyzdžius (skrudintą, maltą ir tirpią) geležies chlorido ir vandenilio peroksido mišiniu, efektyviai suriša laisvuosius hidroksilo radikalus, sudarydamas 8- oksokafeinas. Alkaloidų kiekis atspindi kavos gėrimo oksidacijos laipsnį, kuris priklauso nuo deguonies, vandenilio peroksido ir metalo būklės. Šviežiose žaliose kavos pupelėse 8-oksokafeino nerasta, tačiau skrudintoje, maltoje ir tirpioje kavoje šios medžiagos koncentracija yra 4-35 mg/kg.

Sukurtas naujas metodas trigonelino ir nikotino rūgščių kiekiui žalioje, skrudintoje ir tirpioje kavoje nustatyti. Mėginio paruošimas analizei apima nurodytų junginių kietosios fazės ekstrakciją naudojant C18 atvirkštinės fazės absorbcijos kasetę. Trigonelino, nikotino rūgšties ir jų terminio skilimo produktų atskyrimas ir analizė kavos skrudinimo metu buvo atlikta naudojant išskirtinį joninį HPLC.

Siūlomas būdas vienu metu nustatyti trigonelino, nikotino rūgšties ir kofeino kiekį žalios ir skrudintos kavos mėginiuose, pagrįstas HPLC su fotodiodų matricos detektoriumi. Šie junginiai iš mėginių ekstrahuojami verdančiu vandeniu. Matavimai buvo atlikti esant 265 nm bangos ilgiui. Trigonelino, nikotino rūgšties ir kofeino nustatymo rezultatų teisingumo procentinis matas buvo atitinkamai žaliai kavai (98±1); (84±5) ir (99±1)%, kepti (101±1); (98±) ir (99±1)%. Kalibravimo kreivė yra tiesinė trigonelino 0,15-45 µg/ml, nikotino rūgšties 0,1-500 µg/ml ir kofeino 0,05-500 µg/ml koncentracijos intervale.

Įvairios geografinės kilmės skrudintoje Arabica ir Robusta kavoje (iš viso 29 mėginiai) taip pat buvo ištirtas kofeino, trigonelino ir niacino kiekis naudojant HPLC. Visų mėginių kepimo režimas buvo vienodas. HPLC rezultatai buvo apdoroti naudojant daugiamatę ir beparametrą analizę. Tirtos kavos rūšys viena nuo kitos skyrėsi kofeino ir trigonelino kiekiu. Kalbant apie nikotino rūgšties kiekį, jis nebuvo būdingas. Veislių zonavimas neturėjo įtakos kavos savybėms.

Fenoliniai junginiai

Chlorogeninės rūgštys

Chlorogeninės rūgštys sudaro pagrindinę fenolio junginių dalį. Chlorogeninės rūgštys yra cinamono ir chinino rūgščių mono- ir diesteriai. Kavos pupelėse taip pat buvo rasta chino rūgšties esterių su kavos ir ferulo rūgštimis.

Chlorogeninė rūgštis. Pirmą kartą jį kristaline forma iš kavos pupelių išskyrė Gorteris. Nustatyta, kad jo struktūra yra kofeoil-3-chinino rūgštis. Chlorogeninės rūgštys apima apie 10 kavoje esančių junginių, panašių junginių yra ir kituose junginiuose.

Izochlorogeninė rūgštis. Iš tikrųjų tai yra dikafeilchino rūgšties mišinys. Jį daugiausia sudaro trys dikafeilchino rūgšties frakcijos ir yra jos izomerų pavidalu.

Žaliose kavos pupelėse yra apie 7-10% chlorogeninių rūgščių. Canifora (Robusta) tipo kavoje jų koncentracija didesnė (9-11%) nei arabikos (5,5-8%). Didžiąją chlorogeninių rūgščių dalį sudaro kofeilchino rūgštys (chlorogeninės ir nechlorogeninės). Taigi arabikos kavoje jų kiekis yra 5,5-7%, o Canifor kavoje - 8-9%. Po to seka dikofeilchino rūgštys (izochlorogeninės rūgštys): arabikos kavoje jų yra 0,5-0,6%, Canifor tipo - 1,4-1,7%. Kavoje feruloilchino rūgšties yra mažesniais kiekiais: arabikos kavoje - 0,2-0,25%, kanifolijos kavoje - 0,6-1,2%.

Skrudinant chlorogeno rūgšties kiekis kavos pupelėse smarkiai sumažėja - 65-67%, kriptologeninės rūgšties - 2 kartus, izochlorogeninės rūgšties - 2,5-3 kartus. Chlorogeninių rūgščių kiekis sumažėja dėl jų terminio sunaikinimo (pastebimai padidėja kavos ir chinino rūgščių dalis) ir dalyvaujant reakcijose su aminorūgštimis ir baltymais, susidarant tamsios spalvos produktams. Chlorogeninių rūgščių vaidmuo formuojant kavos spalvą skrudinimo metu yra akivaizdus.

Taninas

Neapdorotose kavos pupelėse tanino kiekis labai svyruoja – nuo ​​3,6 iki 7,7%. Kepimo metu (ypač 175-205°C temperatūroje) tanino kiekis smarkiai sumažėja ir gatavame produkte lieka 0,5-1,0 proc. Tai labai labilus kavos komponentas, kuris intensyviai oksiduojasi per 5-8 minutes terminio apdorojimo 80-125°C temperatūroje. Šiame etape aktyvi polifenoloksidazė, kuri skatina tanino oksidaciją. Vėliau įvyksta nefermentinė tanino transformacija, dėl kurios susidaro antriniai virsmo produktai – tamsios spalvos pigmentai.

Tanino kiekio sumažėjimas skrudinimo metu nelaikomas neigiamu veiksniu, nes tai prisideda prie kavos skonio ir spalvos formavimosi. Tačiau per daug kaitinant taninas visiškai suyra. Tuščiaviduris ar plokščias skrudintos kavos skonis kartais gali būti iš dalies siejamas su tanino išnykimu. Todėl, atsižvelgiant į chlorogeno rūgšties skilimą, svarbu, kad gatavame produkte liktų bent dalis fenolinių junginių.

Taikant HPLC, LC/MS, GC/MS ir UV spektroskopiją, buvo tiriamas fenolio rūgščių kiekis 56 laukinės kavos (Mascarocoffea) populiacijose Madagaskare ir 9 populiacijų (Eucoffea) Afrikoje. Ferulic ir n- kumarino rūgšties ir kavos rūgšties buvo visuose mėginiuose. Pagrindinės fenolio rūgštys Mascarocoffea kavoje yra o-kumarino, 3,4-dimetoksicinamono ir 3,4,5-trimetoksicinamono. Sinapo ir 4-metoksicinamono rūgščių kiekis yra nereikšmingas.

Naudojant Porterio reagentus, ištirtas trijų rūšių kavos iš Venesuelos (C. Arabica var. Red Bourbon, Red Catuai, Yellow Catuai) vaisių minkštimo 14 dienų džiovinimo ore įtaka kondensuotų taninų kiekiui. Įrodyta, kad šis rodiklis šviežios kavos minkštime yra 0,6-0,91%, o po džiovinimo - 0,88-1,19% sausosios medžiagos.

Chlorogeno rūgšties kiekiui žaliose kavos pupelėse nustatyti buvo tiriami 5 gryninimo būdai: tirpiklis, C18 kasetinis filtravimas ir naudojant skirtingų reagentų derinius. Remiantis atliktais tyrimais, parinktas ir rekomenduotas chromatografinis metodas, naudojant tirpiklius metanolį ir fosforo rūgštį.

Parodyta galimybė nustatyti žalios ir skrudintos kavos kokybę ir kilmę, remiantis chlorogeninių rūgščių sudėtimi, nustatyta HPLC su UV aptikimu ir gautų duomenų apdorojimu pagrindinių komponentų metodu. Chlorogeninių rūgščių rodymas UV detektoriumi, esant 325 nm bangos ilgiui, buvo atliktas skirtingos kilmės kavai (Kamerūnas, Uganda, Haitis, Etiopija ir kt.), taip pat atskiros kavos rūšys jų mišiniuose.

HPLC metodas buvo naudojamas fenolio junginiams identifikuoti ir kiekybiškai įvertinti skirtingose ​​kavos pupelėse iš skirtingų geografinių vietovių. Pavyzdžiui, Robusta ir Arabica kavos rūšis galima išskirti pagal 3,4-dimetoksicinamo rūgšties kiekį, kuris šių korių šparaginėse pupelėse buvo atitinkamai 0,237-0,691 ir 0,016-0,095 g/kg.

Angliavandeniai

Angliavandeniai sudaro 50–60% visos žalių kavos pupelių masės. Kavos angliavandeniai yra sacharozė (6-10%), celiuliozė (5-12%), pektinas (2-3%) ir didelės molekulinės masės polisacharidai (ląsteliena, ligninas ir kt.). Nustatyta, kad žaliavinės kavos didelės molekulinės masės polisacharidų pagrindinis vandenyje tirpus komponentas yra arabinogalaktanas (2-5?). Be to, iš kavos pupelių buvo išskirti gliukogalaktomananas, galaktozė, manozė ir arabinozė.

Ilgą laiką buvo manoma, kad žalioje kavoje trūksta laisvųjų monosacharidų (gliukozės ir fruktozės), tačiau tyrimais nustatyta, kad Arabtka kavos pupelėse vyrauja sacharozė, o Kaniforma (Robusta) kavos pupelėse – redukuojantis cukrus. Skysčių chromatografija 80 % vandeniniuose etilo alkoholio tirpaluose žalių Arabica kavos pupelių iš Etiopijos ir Brazilijos, kartu su sacharoze, atskleista ir kiekybiškai įvertinta fruktozė, α - gliukozė, β - gliukozė ir du cukrūs nenustatyti. Apskritai bendras redukuojančių cukrų kiekis kavos pupelėse siekia 0,7-1%.

Skrudinimo metu kavos angliavandenių komplekso sudėtis smarkiai pakinta. Pavyzdžiui, sacharozė, kuri yra pagrindinis šio komplekso komponentas, beveik visiškai išnyksta (lieka 0,56 proc.). Kepimo pradžioje monosacharidų kiekis taip pat smarkiai sumažėja, tačiau proceso pabaigoje gerokai padidėja: 1,25% gliukozės, 1,1% fruktozės, 0,15% arabinozės ir 0,1% galaktozės. Aiškinami kavoje esančių monosacharidų sudėties ir kiekio svyravimai ją termiškai apdorojant

kai kurių iš jų sunaudojimas karamelizacijos ir melanoidų susidarymo procesams (pradinėje ir vidurinėje kepimo stadijose), o vėliau, temperatūrai pasiekus 205-220°C, jų koncentracijos padidėjimas dėl skaidulų hidrolizės, pentozanai ir kiti polisacharidai.

Naudojant dujų chromatografiją, buvo ištirti manitolio ir šešių cukraus medžiagų (sacharozės, gliukozės, fruktozės, manozės, arabinozės ir galaktozės) cheminiai pokyčiai skrudinant ir vėliau ekstrahuojant Arabica ir Robusta žaliąsias kavos pupeles iš Brazilijos. Nustatyta, kad kepant suyra 46% manitolio, 98% sacharozės, 94% gliukozės, 88% fruktozės ir 82% manozės, o arabinozės kiekis padidėja 9 kartus. Vėlesnio ekstrahavimo proceso metu produkte lieka 100 % manitolio ir 91 % sacharozės, gliukozės, fruktozės, manozės ir arabinozės kiekis padidėja 16-71 kartą. Pažymima, kad visa tirpioje kavoje esanti galaktozė susidaro ekstrahavimo stadijoje.

Nustatyta, kad kavos pupelių paviršių gaubiančiose alkoholyje netirpiose gleivinėse buvo apie 30 % pektino medžiagų, beveik 8 % skaidulų ir apie 18 % neutralių neceliuliozinio pobūdžio polisacharidų. Neapdoroti pektinai buvo ekstrahuoti iš nuosėdų praskiestu HNO3, esant pH 2,5 ir 90 °C. Juose buvo apie 60% urono rūgščių, turinčių aukštą esterinimo laipsnį (apie 62%) ir vidutinį acetilinimo lygį (apie 5%). Pektinų molekulinė masė buvo maža (12000-29000). Esant žemoms pH vertėms, kavos pektinai nesudaro želė, kai yra sacharozės.

Palygintas angliavandenių kiekis kavos gėrime, pagamintame iš žalios maltos Arabica kavos iš Kolumbijos ir Robusta kavos iš Tongo, skrudintos 95 °C temperatūroje 1 valandą (arba 180 °C temperatūroje 15 minučių). Bendras angliavandenių kiekis nustatytas kolorimetriniu orcinolio metodu, o monosacharidų sudėtis – anijonų mainų chromatografija. Angliavandenių molekulinės masės pasiskirstymui tirti buvo naudojama dydžio išskyrimo chromatografija. Pastebėta, kad kavoje yra du pagrindiniai ekstrahuojami polisacharidai – arabinogalaktanai ir galaktomananas. Arabinogalaktanas gerai išgaunamas iš žalios kavos esant aukštai ekstrahavimo temperatūrai (virš 95°C). Skrudinant kavą šių medžiagų molekulinė masė sumažėja nuo 200-200000 iki 200-50000, o arabinozės likučių santykis galaktano grandinėje sumažėja nuo 1:7 iki 1:12. Arabinozė ir atskiros arabinogalaktanų šakos išskiriamos kaip laisvieji monosacharidai arba kaip maži oligosacharidai, kurių polimerizacijos laipsnis mažesnis nei 6. Be to, arabinozė termiškai skaidosi.

Aukšta ekstrahavimo temperatūra taip pat pagerina galaktomananų išskyrimą iš kavos, tačiau susiaurina ekstrahuotų medžiagų molekulinės masės diapazoną nuo 800-80000 (95°C temperatūroje) iki 200-20000 (180°C temperatūroje).

Baltymai ir lipidai

Baltymų medžiagos

Lipidai

Trijų pagrindinių veislių (Arabica, Robusta ir Liberica) žalioje kavoje baltymų yra beveik tiek pat (amino azoto - 1,55-1,63%, bendras baltymų kiekis - 9,69-10,19%).

Žaliavinės kavos aminorūgščių sudėtis tiriama naudojant skysčių jonų mainų chromatografiją, o jų kiekis nustatomas lyginant tirtų mėginių chromatogramos smailių plotus, taip pat aminorūgščių kalibracinio mišinio smailių plotus. Kavos aminorūgščių atskyrimas ir identifikavimas taip pat atliekamas naudojant elektroforezę ir plonasluoksnę chromatografiją. Kavos baltymuose yra 20 aminorūgščių, įskaitant glutamo, asparto, glicino ir leucino.

Kavos pupelėse taip pat rasta γ-aminosviesto rūgšties, o žaliose arabikos kavos pupelėse ir Arabica-Robusta hibridinėse kavos pupelėse rasta pipekolio rūgšties, kurios neaptikta kitų veislių žalioje kavoje. „Liberica“ kavos pupelės aminorūgščių sudėtimi nesiskiria nuo kitų kavos rūšių. Apskritai nustatyta, kad Arabica, Canifora ir Liberica kavos aminorūgščių sudėtis yra beveik vienoda, tačiau jos kiekis labai skiriasi, o tai paaiškinama auginimo sąlygomis.

Skrudintoje kavoje baltymuose yra tokia pati aminorūgščių sudėtis, tačiau daugelio jų kiekis yra žymiai sumažintas (serinas - 3 kartus, glicinas - 2 kartus ir tt). Bendras baltymų kiekis sumažėja maždaug 15%. Labiausiai tikėtina, kad po skrudinimo kavoje yra ne baltymų, o į baltymus panašių medžiagų, kurios yra baltymų ar jų fragmentų sąveikos su angliavandeniais, fenolio junginiais ir kt.

Žaliose kavos pupelėse yra daug laisvųjų aminorūgščių. Rasta daugiau nei 1% fenilalanino, daugiau nei 0,6% glutamo rūgšties. Tačiau kepimo metu laisvosios aminorūgštys beveik visiškai išnyksta, jei yra asparto ir glutamo rūgščių, treonino, serino ir valino pėdsakų. Akivaizdu, kad laisvosios aminorūgštys pirmiausia dalyvauja sacharoamino ir chinonimino reakcijose, dalyvaudamos spalvos ir kavos aromato formavime.

Vokiečių mokslininkas Klechkus, skysčių chromatografijos būdu išanalizavęs kavoje esančius vandenyje tirpius melanoidinus, nustatė, kad jų molekulinė masė svyruoja nuo 3500 iki 100000 Be to, didėjant skrudinimo laipsniui didėjo didelės molekulinės masės melanoidų susidarymo produktų dalis.

Taikant GC/MS metodą, skrudintoje Robusta kavoje buvo nustatyti du pagrindiniai komponentai, atsakingi už specifinį produkto kvapą: 2-etil-3,5-dimetilpirazinas ir 2-etenil-3-etil-5-metilpirazinas. Naujųjų pirazinų kvapo slenkstis (0,014 ng/L) yra panašus į 2-etil-3,5-dimetil- ir 2,3-dietil-5-metilpiraziną. Taip pat kavoje yra 3-etinil-2-etil-5-metilpirazino, kurio kvapo slenkstinė vertė yra 8000 kartų didesnė nei 2-etinil-3-etil-5-metilpirazino. Pridėjus HBr, buvo galima išskirti du eteniletilmetilpirazino izomerus ir nustatyti jų kiekį naudojant kapiliarinį dujų chromatografą. Šių izomerų kiekio santykis kavoje yra 1:1.

Kituose tyrimuose įvairių metilpirazinų susidarymas kavos skrudinimo metu buvo vertinamas po distiliavimo garais ir nustatymo GC. Kavoje rasta 2-metil-, 2,3-dimetil-, 2,6-dimetil-, trimetil- ir tetrametilpirazinų. Jo pagrindinis komponentas buvo 2-metilpirazinas: jo koncentracija pupelėse viršijo 2000 mcg 100 g kavos, priklausomai nuo skrudinimo trukmės ir temperatūros, taip pat nuo pupelių rūšies. Pastebėta koreliacija tarp metilpirazinų kiekio ir skrudintos kavos organoleptinių savybių.

Penki prolino tipo diketopiperazinai buvo nustatyti skrudintų kavos baltymų vandeniniuose ekstraktuose ir pačioje skrudintoje kavoje. Šių medžiagų išskyrimas apėmė gelio chromatografiją ir ekstrahavimą chloroformu. Tiriant užplikytą skrudintą kavą, taip pat naudota chromatografija su poliamido kolonėle. Identifikavimas buvo atliktas naudojant MS. Abu metodai aiškiai parodė diketopiperazinų buvimą kavoje.

Organinės rūgštys ir mineralai

Tarp žaliose kavos pupelių randamų organinių rūgščių yra citrinos, obuolių, maleino, acto ir oksalo. Be to, skirtingų tipų ir veislių sudėtis ir turinys skiriasi. Įvairių botaninių rūšių ir veislių žalios kavos rūgštingumas svyruoja nuo 2,4 iki 4°T. Ilgai (3-5 metus) laikant žalią kavą normaliomis sąlygomis, rūgštingumas šiek tiek padidėja.

Žaliose kavos pupelėse yra mineralų. Taikant atominės absorbcijos spektrofotometriją, buvo nustatyta kiekybinė mineralinių medžiagų sudėtis (mg%) kavos pupelėse:

kalis - 1712-1750
magnis - 142-176
kalcio - 76-120
natrio - 2,3-17
geležis - 2,1-10
manganas - 1,1-9,8
rubidis - 0,6-4,2
cinkas - 0,5-3,2
varis - 0,6-2,3
stroncis - 0,4-1,3

taip pat chromo, vanadžio, bario, nikelio, kobalto, švino, molibdeno, titano ir kadmio pėdsakų.
Atskirų mineralinių elementų kiekis priklauso nuo kavos rūšies, auginimo ploto, perdirbimo būdo, į dirvą įterptų mineralinių trąšų rūšies, taip pat nuo naudojamų augalų apsaugos produktų. Nėra aiškaus ryšio tarp mineralų kiekio ir kavos gėrimo kokybės. Tačiau manoma, kad cinko, mangano ir rubidžio kiekis žaliose pupelėse yra atsakingas už geriausias paruoštos kavos savybes.

Žaliose kavos pupelėse yra 3-4,5% mineralinių medžiagų. Vyraujantis elementas yra kalis (apie pusė), magnis ir kalcis (apie 10 kartų mažiau), natris, geležis, manganas ir kt. Manoma, kad padidėjęs cinko, mangano ir rubidžio kiekis padeda pagerinti gėrimo savybes. . Pavyzdžiui, aprašomas indukcinės plazmos atominės emisijos spektroskopijos panaudojimas tiriant kalio, magnio, mangano ir fosforo vandens ekstrahavimo iš kavos mėginių kinetiką.

Kavos skrudinimo metu mineralų kiekis padidėja iki 5-7%, o tai susiję su dideliais sausųjų medžiagų nuostoliais.

Eteriniai aliejai, vitaminai ir fermentai

Skrudintoje kavoje nustatyta daugiau nei 350 aromatinių medžiagų. Pavyzdžiui, vokiečių mokslininkų teigimu, 2-metilpropano, 3-metilbutanolio, diacetilo ir 2-metilfurano absoliučių koncentracijų suma buvo (110±21) mg 1 kg produkto.

Kavos eteriniame aliejuje rasta daug sieros turinčių lakiųjų komponentų, tokių kaip furfurilmerkaptanas, furfurilmetilsulfidas ir furfurilmetildisulfidas. Šie komponentai labai įtakoja aromatą – pagrindinį kavos kokybės kriterijų. Todėl lakiųjų aromatą formuojančių medžiagų kiekis turėtų būti laikomas kritiniu veiksniu optimizuojant skrudinimo procesą, stebint šviežios kavos kokybę ir įvertinant maltos kavos sąlygas.

Kavos eterinio aliejaus tyrimo metodai

Aromatą formuojančių medžiagų kiekis nustatomas GLC/MS, GLC-Furier transformacijos spektroskopija ir GLC-atominės emisijos spektroskopija, akcentuojant aldehidus ir ketonus, sieros, vandenilio ir deguonies turinčius komponentus. Dažniau kavos aromato analizės rezultatai gaunami tiriant CO2 išskirtų ekstraktų dujinę fazę superkritinėje būsenoje ir distiliuojant kaitinant.

Kavos gėrimo, gauto užplikius 60 g skrudintos Arabica (Kenija) arba Robusta (Indonezija) kavos 1 litre verdančio vandens, aromatinių medžiagų sudėtis buvo tiriama taip. Atliktas distiliavimas, po kurio nuolat ekstrahuojamos aromatinės medžiagos. Tada ekstraktas išdžiovintas Na2SO4 ir sukoncentruotas Vireux kolonėlėje. Atskyrus aromatines medžiagas ant silikagelio kolonėlės į 6 skirtingo poliškumo frakcijas, kiekviena buvo analizuojama GC arba GC/MS. Iš viso aptikta 400 medžiagų, iš kurių 170 jų koncentracija buvo 1-150, o 70 - 1-500 μg/kg. Iš Robusta kavos į kavos gėrimą išskiriama 75% skrudintos kavos aromatinių medžiagų, o iš arabikos kavos - tik 55%. 1 litre kavos užvirinto yra 25-50 mg aromatinių medžiagų.

Remiantis 2-metilizoborneolio, nustatančio būdingą Robusta kavos aromatą, tyrimo rezultatais, tirtuose šparaginių pupelių mėginiuose GC/MS buvo nustatyta 0,03-0,3 kmg/kg šio junginio. Tačiau ji visiškai išnyko po to, kai žalia kava buvo išgaruota arba paskrudinta.

Kavos aromatas susidaro skrudinant. Ypač furfurilmerkaptano kiekis didėja ilgėjant šio proceso trukmei. Furfurilmerkaptano susidarymo aktyvinimo energija yra 50 kcal/mol, kai pH 4.

Lakiųjų medžiagų kiekio pokyčiai laikant karštą kavos gėrimą tiriami naudojant dujų chromatografiją. Nustatymams atlikti naudojamas LSC 2000 viršutinės erdvės prietaisas ir dujų chromatografas su DIP, liepsnos fotometrinis detektorius ir kolonėlė (25 m ilgio, 0,32 mm skersmens), užpildyta SE-54. Analizės metu gaunamos santykinės metilo disulfido koncentracijos vertės, apibūdinančios gėrimo oksidacijos laipsnį. Metilformiato koncentracija yra hidrolizinių reakcijų atsiradimo rodiklis.

Dimetilsulfido, anglies disulfido, tiofeno, metilo disulfido ir kitų sieros turinčių junginių kavos aromate nustatymo sąlygų optimizavimas atliekamas GC. Skrudintos, tirpios aromatizuotos ir tirpios aromatizuotos kavos sudėtyje yra atitinkamai 3,83, 21,59 ir 0,013 ng/ml dimetilo sulfido, 2,81, 6,46 ir 0,017 anglies disulfido, 0,73, 3,57 ir 0,011 ,0,011 ,0,01 ,0,017 metilo tiofeno /ml.

Aromatinėms medžiagoms, turinčioms stiprų kavos kvapą, nustatyti buvo sukurtas 2-furfuriltiolio, 2-etil-3,5-dimetilpirazino, 2,3-dietil-5-metilpirazino ir 2-metilizoborneolio kiekio analizės metodas arabikoje ir. Robusta kava. Pirmosios trys medžiagos tris kartus ekstrahuojamos iš 40-120 g dietilo eteriu skrudintos kavos, tada sujungti ekstraktai koncentruojami, o lakiosios medžiagos pašalinamos distiliuojant. 2-metilizoborneolis išskiriamas distiliuojant, tuo pačiu metu ekstrahuojant iš 500 g žalios kavos panašiu būdu. Analizė atliekama GC/MS su mėginio jonizacija elektronų smūgiu. 2-furfuriltiolio koncentracija skrudintoje Robusta kavoje yra 1,956 mg/kg, o arabikos kavoje – 1,708 mg/g. 2,3-etil-5-metilpirazino kiekis šiose kavos rūšyse skiriasi reikšmingiau nei 2-furfuriltiolio – atitinkamai 824/492 ir 233/112 μ/kg. Verdant į kavos gėrimą, išskiriama 90% 2-furfuriltiolio ir 60-64% 2-etil-3,5-dimetilpirazino ir 2,3-dietil-5-metilpirazino. Po 40 dienų laikymo kambario temperatūroje 2-furfuriltiolio koncentracija Arabikos kavoje sumažėja iki 0,32 mg/kg, o Robusta kavoje – iki 0,79 mg/kg. 2-metilizoborneolio kiekis žaliojoje Robusta kavoje iš Kolumbijos ir Brazilijos buvo atitinkamai 1,28 ir 0,74 μg/kg, o arabikos kavoje – 0,42 ir 0,08 μg/kg.

Norint iš kavos termohidrolizatorių, kuriuose yra nemalonaus kvapo medžiagų, išgauti naudingas aromatines medžiagas, tokias kaip diacetilas ir acetaldehidai, naudokite stiklinę kolonėlę (2,1 m ilgio ir 10,2 cm skersmens), užpildytą 4,5 kg nepolinio mikroporingo sorbento polistireno pagrindu. divinilbenzenas, esant 20°C temperatūrai ir termiškai hidrolizuotos kavos siurbimo greičiui 40 cm³/min. Eliuatas renkamas tol, kol atsiranda nemalonus kvapas, pavyzdžiui, furfurolio. Gautu eliuatu, turinčiu riebų, lengvą vaisių ir vyno kvapą, galima pagardinti tradicinę tirpią kavą.

Skrudintos kavos aromato pagrindinių komponentų kiekis tiriamas skiedžiant izotopais, lyginant su deuteruotais mėginiais (2-furfuriltiolis, 2-etil-3,5-dimetilpirazinas, vanilinas, pakeisti gvajakoliai ir kt.). Dėl to taip pat nustatomos šių medžiagų kvapo slenkstinės vertės; Tuo pačiu metu buvo pastebėti tirtų kavos rūšių aromato skirtumai dėl skirtingų pagrindinių komponentų koncentracijų.

Aromatinių medžiagų kiekiui kavos gėrimuose, paruoštuose iš skrudintų arabikos ir robusta kavos pupelių, nustatyti naudojamas GC/MS metodas. Iš 22 rastų aromatinių medžiagų stipriausi kvapai buvo 2-furfuriltiolio, 3-merkapto-3-metilbutilformiato, metantiolio, β-damasceono, metilpropanalo ir 3-metilbutanalio kvapai. 17 aromatinių medžiagų išskyrimo iš kavos pupelių kavos gėrimuose laipsnis skiriasi: polinėms medžiagoms (pavyzdžiui, gvajakoliui) - 75-100%, nepolinėms medžiagoms (pavyzdžiui, β-damasceon) - tik 10-25. %.

GC/MS metodais, naudojant kolonėlę (60 m ilgio ir 0,25 mm skersmens) su Supelcowax 10 su temperatūros programavimu nuo 40 iki 200 °C 3 °C/min greičiu, taip pat olfaktometrija, nustatomos iš išskirtos aromatinės medžiagos. skrudintos cikorijos, distiliuojant garais, kartu ekstrahuojant ir dinamiškai atskiriant garų fazę. Pirmuoju aromatinių medžiagų išskyrimo metodu nustatyti 92 junginiai, antruoju - 64. Taip pat aptikta kai kurių pirazinų ir N-furfurilpirolių. Skrudintos cikorijos aromatą daugiausia lemia 2-etil-3,5-dimetilpirazino, 2,3-butanediono, 1-okten-3-ono, 3-metilbutanalio ir vieno nenustatyto cikorijos ir deginto cukraus kvapo junginio.

Skrudintos arabikos kavos aromatą lemiančioms aromatinėms medžiagoms tirti sudaromi pagrindinių lakiųjų junginių modeliniai mišiniai, kurių aromatas lyginamas su natūraliu mėginiu, taikant vieno ar kelių junginių išskyrimo iš pavyzdinio mišinio metodą. Nustatyta, kad tipišką arabikos kavos aromatą lemia 2-furfuriltiolis, 4-vinilguajakolis, nemažai alkilpirozinų, furanonų, acetaldehido, propanalo, metilpropanalo, 2- ir 3-metilbutanalio.

Renkantis optimalias sąlygas lakiųjų komponentų analizei maltoje skrudintoje arabikos kavoje taikant statinį mėginių ėmimo metodą, nagrinėjami du veiksniai - pusiausvyros laikas ir temperatūra. Šiuo atveju pasirenkamos trys temperatūros reikšmės: 60, 80 ir 90°C. Didžiausias lakiųjų junginių kiekis išgaunamas 90°C, vėliau 80 ir 60°C temperatūroje, nors jų rinkinys visomis temperatūromis yra vienodas.

Lakiųjų komponentų išskyrimas buvo tiriamas septynis kartus: 30, 45, 60, 80, 100, 120 ir 150 min. Optimali laiko reikšmė parenkama atsižvelgiant į lakiųjų komponentų cheminę sudėtį. Dėl to buvo nustatyti 122 komponentai, iš jų 26 furanai, 20 ketonų, 20 pirazinų, 9 alkoholiai, 9 aldehidai, 8 eteriai, 6 piroliai, 6 tiofenai, 4 sieros turintys komponentai, 3 benzeno komponentai, 2 fenolio komponentai, 2 piridinai. , 1 oksazolas, 1 laktonas, 1 alkanas, 1 alkenas ir 1 rūgštis.

Eterinių aliejų sudėties pokyčiai kavos ruošimo metu

Lakiųjų junginių sudėtis šviežiose robusta ir arabikos pupelėse įvairiais nokinimo etapais skiriasi. Taikant GC/MS metodus žaliose kavos pupelėse aptikta tik 14 junginių, o abiejų rūšių prinokusiose pupelėse aptikta per 40 lakiųjų medžiagų. Tuo pačiu metu buvo pastebėtas didelis terpenų ir seskviterpenų kiekis – limonenas, bulviųfilenas, humulenas, α-pinenas, 2-pentilacetatas, izopentanolis, 2-heptanolis ir kt. Džiovinant grūdus mažėja šių junginių koncentracija. ir atsiranda nemažas kiekis jų oksidacijos produktų.

Galimi aromatiniai junginiai neskrudintoje arabikos kavoje yra 3-izobutil-2-metoksipirazinas, 2-metoksi-3,5-dimetilpirazinas, etilo 2-, etil-3-metilburitatas ir 3-izopropil-2-metoksipirazinas. Stipriausią kvapą turi 3-izobutil-2-metoksipirazinas, kuris yra atsakingas už žirnį primenantį atspalvį neskrudintos kavos kvape. Skrudinimo metu 3-izobutil-2-metoksipirazino koncentracija kavoje nekinta, o tokios aromatinės medžiagos kaip metionalis, 3-hidroksi-4,5-dimetil-2(5H)-furanonas, vanilinas, (E) -β-damascenolis , 4-vinil- ir 4-etilguajakolis, - didėja.

B.V.Artemyev tyrė skrudintos maltos kolumbietiškos kavos dujinę fazę naudodamas maisto kvapų analizės metodą.

Naudojant šį metodą medžiagoms identifikuoti, į dujų fazės kondensatą prieš dozuojant į kolonėlę buvo pridėta atsekamųjų medžiagų, atsižvelgiant į smailės sutapimą chromatogramoje. X produkto dujinė fazė su smaile Y atsekamoji medžiaga (jų sąnario smailės pasireiškimas X + Y. Viršūnės X Ir X + Y buvo lyginami pagal plotą ir GLC sulaikymo dydį. Atlikus analizę trijose kolonėlėse, buvo nustatytos 34 medžiagos skrudintos maltos Kolumbijos kavos dujinėje fazėje, sudarančios 86 % aromatinių medžiagų kiekio šioje fazėje.

Vitaminai ir fermentai

Kavos pupelėse yra tiamino (vitamino B1), riboflavino (B2), pantoteno rūgšties, niacino (PP), piridoksino (B6) ir tokoferolio (E).

Pramoniniam perdirbimui tiekiama žaliava kava yra biologiškai aktyvus produktas, kuriame lokalizuotos beveik visų klasių fermentų sistemos: oksidoreduktazės, hidrolazės, transferazės ir izomerazės, kurios atlieka svarbų vaidmenį biocheminiuose ir fizikiniuose bei cheminiuose procesuose. Įvairių veislių žalios kavos spalvos pasikeitimas nuo žalios ir šviesiai žalios iki baltos, balkšvai geltonos, geltonos ir tamsiai rudos yra susijęs su kavos pupelėse esančių fermentų sistemų komplekso aktyvumo pokyčiais.

Nustatyta, kad gaminant tirpų gėrimą iš Thai Robusta žalios kavos, ochratoksino A kiekis labai sumažėja, ypač žalios kavos skrudinimo stadijoje. Skrudintoje kavoje lieka tik 16 % pradinio ochratoksino A kiekio. Tolesniame tirpios kavos gamybos procese ochratoksino A pašalinama iki 20 %, todėl gatavame produkte lieka tik 13 % pradinio jo kiekio.

Buvo atlikti tyrimai, siekiant nustatyti OTA įvairios kilmės žaliose kavos pupelėse. Iš viso buvo ištirti 162 mėginiai (84 iš Afrikos, 60 iš Amerikos ir 18 iš Azijos), kuriuose buvo tiriamas OTA lygis ir bandoma nustatyti vyraujančius kavos, turinčios OTA, paplitimo regionus. Daugumoje mėginių (106) ochratoksino A kiekis buvo 0-48 μg/kg, dažniausiai jo buvo kavos mėginiuose iš Afrikos. Didžiausias OTA kiekis buvo nustatytas dviejuose mėginiuose iš Kongo (18 ir 48 μg/kg).

Nuo 1992 m. įvestas tarptautinis standartas ISO 6668-91 „Mėginių paruošimas organoleptinei analizei“, suderintas su Rusijos Federacijos valstybiniu standartu GOST R 51449-99 „Žalia kava mėginių organoleptiniams rodikliams nustatyti“, įsigaliojo 2001 m. sausio 1 d. Standartas taikomas žaliai (žaliavai) kavai ir nustato mėginių paruošimo organoleptinių savybių analizei tvarką. Visų pirma, norint nustatyti kavos pupelių broką, reikalingas žemas skrudinimas, o norint įvertinti aromatą ir spalvą – vidutinio skrudinimo.

Nuo 1994 m. įvestas tarptautinis standartas ISO 10470-93 „Žalios kavos kontrolės (referencinė) defektų lentelė“, suderintas su Rusijos Federacijos valstybiniu standartu GOST R 51450-99 „Žalia kava (neapdorota). “ (įvestas 2001-01-01). Standartas taikomas žaliai (žaliai) kavai ir nustato pagrindinius pupelių defektus, jų atsiradimo priežastis, įtaką skrudintų pupelių kokybei, ruošiamo gėrimo skoniui ir aromatui, taip pat reglamentuoja kiekvieno defekto reikšmingumo koeficientą. kavos komercinei rūšiai nustatyti ir bendram jos kokybės įvertinimui.

Vertinant žalios kavos kokybę, reikia remtis šiais reikalavimais: drėgmės ir ekstraktų kiekiu, kofeinu, bendru pelenų kiekiu, organinėmis ir mineralinėmis priemaišomis, kavos pupelių išvaizda, spalva ir kvapu, gėrimo skoniu ir aromatu. , prastos kokybės pupelių buvimas ir defektų skaičius.

Drėgmė. Didelė žalios kavos drėgmė (daugiau nei 14%) sukelia pelėsių atsiradimą ir gedimą. Optimalus žalios kavos drėgnis laikomas 10-12%. Tuo pačiu metu kvėpavimo procesai vyksta lėtai, o tai savo ruožtu padeda sumažinti biocheminių procesų greitį audinių ląstelėse ir apsaugo grūdus nuo vandenyje tirpių sausųjų medžiagų praradimo.

Kofeino kiekis. Jo kiekis labiausiai priklauso nuo botaninės rūšies ir augimo ploto. Kalbant apie pagrindines kavos žaliavų rūšis ir veisles, kofeino kiekis yra žinomas iki tam tikro lygio. Aukščiausios kokybės arabikos pupelėse iš Brazilijos, Kolumbijos, Peru, Meksikos, Nikaragvos, Indijos, Jemeno ir kitų šalių kofeino koncentracija turėtų būti 0,7–1,0 %; pirmos klasės arabikos pupelės iš Vietnamo, Indijos, Brazilijos, Etiopijos - 1,2-1,4; pirmos klasės robusta iš Vietnamo, Gvinėjos, Indijos, Indonezijos, Etiopijos - 1,5-1,7; antros klasės robusta iš Vietnamo, Indijos ir visų Afrikos šalių – 1,7-2,0 proc.

Išvaizda, spalva ir kvapas.Šie rodikliai dažniausiai nustatomi vizualiai, atsižvelgiant į tas pačias sluoksnio paviršiaus būklės sąlygas ir tą patį apšvietimą. Kavos pupelių kvapas nustatomas organoleptiškai. Pelėsių, vaistinių, puvimo ir kitų pašalinių kvapų buvimas neleidžiamas.

Skonis ir aromatas. Organoleptiškai nustatomas gėrime, paruoštame iš skrudintos kavos mėginio. Gėrimai iš aukščiausios kokybės kavos turi būti malonaus skonio su būdingais atspalviais (kartus, rūgštus, su lengvu duonos poskoniu), subtilaus ir subtilaus aromato bei stipraus užpilo. Gėrimai, pagaminti iš pirmos rūšies kavos, turi būti malonaus kartaus-sutraukiančio skonio su rūgštoku atspalviu, silpno aromato ir gero užpilo stiprumo. Gėrimai, pagaminti iš antros rūšies kavos, turi aštrų ir grubų skonį, silpną aromatą ir stiprų užpilą.

Žalia kava turi būti supakuota į švarius, nepažeistus džiuto ar kito audinio maišelius, be pašalinių kvapų ir be kenkėjų. Jis turi būti gabenamas sausose transporto priemonėse ir laikomas esant ne aukštesnei kaip 75% santykinei oro drėgmei ir be cheminių medžiagų.

Kavos mėginių paruošimo procedūra organoleptinėms savybėms nustatyti (GOST R 51449-99)

Kavos mėginių ruošimas organoleptinėms savybėms nustatyti apima žalių (žalių) kavos pupelių skrudinimą, šviežiai skrudintos kavos malimą ir gėrimo iš jos paruošimą.

Mėginių ėmimas atliekamas pagal ISO 4072. Skrudintuvas įkaitinamas iki 200-240°C, o bet kokie du ar trys žalios kavos pavyzdžiai (nebūtinai iš paruoštų mėginių) iš anksto paskrudinami. Sutarus su vartotoju, gali būti naudojama specialiai parinkta temperatūra arba mažesnis temperatūros diapazonas.

Skrudinimas. Pasvertas tiriamos žalios kavos mėginys, sveriantis 100-300 g, dedamas į įkaitintą skrudintuvą ir skrudinamas iki įvairaus intensyvumo, priklausomai nuo kontroliuojamo indikatoriaus. Norint nustatyti skrudintų kavos pupelių defektus, pakanka silpno skrudinimo iki šviesiai rudos spalvos. Pasirodžius būdingam sidabrinio apvalkalo traškesiui, grūdeliai iš karto iškraunami iš aparato.

Norint nustatyti kitus gėrimo organoleptinius rodiklius (aromatą ir spalvą), grūdai kepami iki rudos spalvos. Skrudinimo laipsnis šiuo atveju yra nuolat stebimas, grūdus parenkant mėginių ėmikliu, dedant ant balto popieriaus lapo. Pasiekus reikiamą skrudinimo laipsnį, kava iš karto iškraunama iš aparato. Šviežiai paskrudintos pupelės iš karto atšaldomos ant perforuoto paviršiaus šalto oro srove.

Šlifavimas. Paskrudintų ir atvėsintų kavos pupelių mėginys, sveriantis apie 50 g, sumalamas laboratoriniame malūne. Tada maltos pupelės išmetamos, likusios skrudintos pupelės dedamos į laboratorinį malūną ir sumalamos iki tam tikro dydžio (žr. lentelę toliau).

Gėrimo ruošimas. Gėrimas pradedamas ruošti ne vėliau kaip po 90 minučių po malimo pabaigos. Į puodelį dedamas maltos kavos mėginys, kurio kiekis atitinka 7±0,1 g kavos 100 cm³ vandens. Puodeliai turi būti švarūs, sausi, be pašalinių kvapų, be įtrūkimų ir įbrėžimų. Vanduo užvirinamas, įkaitintu cilindru išmatuojamas reikiamas tūris ir supilamas į maltos kavos puodelį. Nedelsdami nustatykite gėrimo aromatą, lengvai pamaišydami turinį, kad maltos kavos dalelės nusėstų ant puodelio dugno.

Leiskite gėrimui pastovėti 5 minutes, kad nusėstų dauguma didelių dalelių. Prie puodelio sienelių prilipusios dalelės pašalinamos. Gėrimas atšaldomas iki ne aukštesnės kaip 55°C temperatūros, po to nustatomas skonis.

Iš to paties tiriamojo mėginio paruošiami 2-3 gėrimai galimiems nukrypimams nustatyti.

Žaliavų kontrolės ataskaitoje būtina pažymėti žalios kavos skrudinimo temperatūrą ir trukmę, taip pat visas mėginio paruošimo ir gėrimo ruošimo detales, kurios nenumatytos atitinkamame standarte, tačiau gali turėti įtakos kavos ruošimui. gėrimo kokybė.

Tatarchenko I.I. ir kiti subtropinių ir maisto produktų chemija. M.: Leidybos centras "Akademija", 2003. - 256 p.

Kofeinas: veikimo mechanizmai

Kofeinas savo prigimtimi labai panašus į neuromediatorių adenoziną – abiem atvejais junginys yra sudarytas iš purino bazės adenino, vieno iš DNR komponentų. Tai reiškia, kad kofeinas gali prisijungti prie tų pačių receptorių kaip ir adenozinas, sėkmingai su juo konkuruodamas. Iki šiol yra žinomi keturi adenozino receptorių potipiai: A1, A2A, A2B ir A3, tačiau dauguma efektų realizuojami per A1. Adenozinas slopina centrinę nervų sistemą, jis veikia kaip tam tikra apsauga traumos ar streso atveju, užkertant kelią smegenų „perkaitimui“.

Prie šio receptorių potipio jungiasi ir kofeinas, o specifinis mechanizmas buvo nustatytas tik palyginti neseniai – 2012 metų pabaigoje. Vokiečių mokslininkai iš Neurofiziologijos ir medicinos instituto panaudojo vieną naujausių vaizdo diagnostikos pasiekimų – pozitronų emisijos tomografiją (PET). Tyrime dalyvavo 15 savanorių vyrų.

Jie susilaikė nuo kavos gėrimo 36 valandas, po to jiems buvo atliktas PET skenavimas su izotopu fluoro-18 (F-18-CPFPX), kuris silpnai jungiasi su A1 receptoriais. Tada dalyviams buvo sušvirkštas kofeinas trumpų intraveninių injekcijų pavidalu, palaipsniui didinant suleidžiamą kiekį. Kofeinas prisijungia prie A1 receptorių, išstumdamas F-18-CPFPX.

Po to PET skenavimas buvo pakartotas. Rezultatai parodė, kad esant 13 mg/l kofeino koncentracijai (atitinka 4-5 standartines espreso porcijas), A1-adenozino receptorių yra užimta 50 proc. Taigi kofeinas neturi tiesioginio stimuliuojančio poveikio centrinei nervų sistemai, o tik laikinai neleidžia adenozinui prisijungti prie jo receptorių ir vystytis šio neuromediatoriaus slopinamajam poveikiui.

Tai yra, kofeinas laikinai slopina slopinimo procesus smegenyse, užimdamas receptorius, skirtus neurotransmiteriui adenozinui. Anksčiau ar vėliau kofeinas vis tiek turės atlaisvinti užimtas vietas, nes adenozinas turi jų abonementą.

Ir kai adenozino jūra, kuri neišnyko, o nuolankiai laukė sparnuose, išsitaškys ant atitinkamų receptorių, ji pradės jus „kapoti“ net po litro stipriausios kavos. Tai yra, kava dėl kofeino ne gaivina, o atitolina „išsijungimą“. (teobrominas su tuo visiškai nesusijęs, o tie, kurie kaltina kavą ir pragariškose dozėse esantį teobrominą visomis mirtinomis nuodėmėmis, sąmoningai eina per toli (kad nebūtų be pagrindo, pavyzdžiui, p. Zabolotny K.B. sako apie Tai, kad kavos pupelės išorėje yra kofeino, o viduje - teobromino, o tirpioje kavoje yra tik teobrominas, o išgėrus tirpios kavos tai yra teobrominas ).

Kofeino, kaip narkotiko, statusas yra abejotinas, nors mokslininkai sutinka, kad priklausomybė nuo kavos pasitaiko. Tačiau, kaip pabrėžiama visose rekomendacijose, kofeino priklausomybės potencialas yra labai mažas. Tai yra, žmogus gali lengvai gyventi be kavos, o atsisakius gaivinančio gėrimo neįvyksta rimtas „pasitraukimas“. Intensyviai vartojant kavą (daugiau nei 300 mg kofeino per dieną), daugėja A1-adenozino receptorių. Kavai dingus iš raciono, kurį laiką gali aiškiai pasireikšti slopinamasis adenozino poveikis, kuris dabar neturi su kuo konkuruoti. Tačiau padėtis greitai grįžta į normalią. Tačiau galimas kofeino perdozavimas, kurio pasekmės (teoriškai) gali būti mirtinos. Toksikologai apskaičiavo, kad espreso puodelis 1 kg kūno svorio gali būti mirtinas kiekis, o šią dozę reikia išgerti per gana trumpą laiką (apie pusvalandį).

Kavos vartojimas protingomis ribomis nekenkia širdžiai. Bent jau šiuo metu nėra nė vieno teiginio apie neigiamą kofeino poveikį „ugniniam varikliui“, kuris nebuvo ne kartą paneigtas. Be to, 2014 m. Kinijos mokslininkų atlikta tyrimų metaanalizė, kurioje dalyvavo duomenys apie 228 465 dalyvius, parodė, kad žmonėms, geriantiems kavą, prieširdžių virpėjimo rizika yra 6% mažesnė nei tiems, kurie jos negeria.

Kavą geriantiems žmonėms nuolatinė hipertenzija nepasireiškia, išskyrus labai retas išimtis – ilgai vartojant daugiau nei 1 litrą gėrimo per dieną, sistolinis spaudimas gali padidėti „net“ 10 mm Hg. Art.

Gėrimo kancerogeniškumas yra didelis klausimas, nors Tarptautinė vėžio tyrimų agentūra (IARC) jį įtraukė į 3 kancerogenų grupę (teoriškai pavojinga žmogui, tačiau patikimų tyrimų nebuvimas arba nebuvimas neleidžia galutinai įvertinti). išvada apie jų kancerogeniškumą). Toje pačioje grupėje, beje, yra mobiliųjų telefonų, talkų ir dar beveik 500 prekių. Tuo tarpu paaiškėjo, kad gaivinančio gėrimo mėgėjai rečiau serga agresyviu prostatos ir krūties vėžiu. Ir daugelis mokslinių tyrimų grupių dabar žiūri į kofeiną kaip į universalią priemonę, kuri palengvina vaistų nuo vėžio tiekimą, pavyzdžiui, į smegenis.

Tačiau kai kurios baimės vis tiek pasitvirtino. Pavyzdžiui, nėščiosioms nerekomenduojama viršyti 200 mg kofeino paros dozės, nes tai neigiamai veikia vaisių – ypač padidėja rizika susilaukti vaiko su plyšusiu lūpa ir širdies ydomis.

Šiek tiek apie teobrominą

Pagrindinis alkaloidas, besikaupiantis kavos vaisiuose (uogose) ir grūduose (kurie yra uogų viduje), yra kofeinas. Kavai skirtas teobrominas yra pėdsakų alkaloidas, jo gali būti arba visai nebūti. Net žaliose pupelėse, jau nekalbant apie skrudintas. Teobrominas yra pagrindinis kito „skanaus“ augalo - kakavos (ir atitinkamai šokolado) alkaloidas. Kakavoje yra nuo 2 iki 10% šio alkaloido, dešimtis kartų daugiau nei kofeino. Šiek tiek mažiau (1–2%) randama kolos riešutuose, guaranos uogose, arbatos lapuose. Taip pat teobromino nedideliais kiekiais yra arbatoje, tačiau kavos puodelyje teobromino praktiškai nėra, o jei ir yra, tai tokiais kiekiais galima drąsiai nepaisyti.

Ir viskas dėl to, kad beveik visas jis vaisiaus nokimo metu virsta kofeinu. Besidomintiems,. Jie yra giminaičiai. Ir labai artimų. Įskaitant kai kuriuos fiziologinius padarinius. Pavyzdžiui, tiek teobrominas, tiek kofeinas turi diuretikų poveikį. Bet ne itin ryškus (tiksliau: nuo silpno iki vidutinio, priklausomai nuo). Tačiau bet kuriuo atveju nereikėtų tikėtis didelio šlapimo kiekio, skaidraus kaip vanduo. Ir nevyksta ryški dehidratacija, kurią reikia skubiai kompensuoti stikline vandens.

Naujausi eksperimentai Grandjean ir kiti (40) abejoja dėl dažnai cituojamo kofeino turinčių gėrimų diuretikų poveikio, išskyrus galbūt žmones, kurie kofeino nevartoja per savaitę (60, 84). Grandjean ir kt., ištyrė galimą vienodo tūrio skirtingų gėrimų derinių poveikį hidratacijos būklei, įvertintą pagal kūno svorio pokyčius, taip pat standartinius šlapimo ir plazmos kintamuosius, tokius kaip osmoliškumas, elektrolitų koncentracija ir kreatininas. Tiriamieji, 18 suaugusių 24-39 metų vyrų, gėrė tik vandenį, gėrimus su kofeinu ir be kofeino, kaloringus ir nekaloringus. (Grandjean tyrimuose alkoholio poveikis nebuvo ištirtas.) Joks kintamasis neturėjo reikšmingo poveikio hidratacijos vertinimui.

Kruopščiai recenzuoti Grandjean ir kt. eksperimentai parodė, kad kofeino turintys gėrimai (kava, arbata ir gaivieji gėrimai) taip pat turėtų būti skaičiuojami kaip kasdienis skysčių suvartojimas didžiajai daugumai asmenų (40). Rekomendacija žmonėms nekreipti dėmesio į gėrimus, kuriuose yra kofeino, kaip dalį savo dienos skysčių suvartojimo, nepatvirtina tyrime (40).

Apie galimas noro šlapintis priežastis išgėrus kavos/kofeino

Pirma, jei jūsų organizmas jau turi tam tikrą kiekį išgeriamo skysčio, tai bet koks papildomas skysčio kiekis (kalbame apie arbatą/kavą gėrimo pavidalu) sukels papildomą šlapimo gamybą.

Antra, jei kavos ar kofeino vartojimas nėra įprasta jūsų gyvenimo dalis, tada vartojant dideles kofeino dozes, iš tiesų gali atsirasti diuretikų arba dehidratuojantis poveikis.

Trečia, kai kuriems vyrams ir moterims kofeinas gali sukelti šlapimo nelaikymą, dėl kurio atsiranda noras šlapintis net tada, kai šlapimo pūslė nėra pilna.

Dabar apie kraujospūdžio padidėjimą ir sumažėjimą. Taip, teobrominas jį šiek tiek sumažina, atpalaiduodamas lygiuosius raumenis. Tačiau kofeinas to tiksliai nepadidina! Staigmena, taip. Populiariau paaiškinta Harvardo visuomenės sveikatos mokyklos svetainėje (atsakyme į 7 klausimą), moksliškiau – sisteminėje apžvalgoje ir metaanalizėje tinkamame klinikinės mitybos žurnale.

Paradoksalu, bet tiesa. Nors atsivertus straipsnį apie kofeiną kokiame nors farmacijos žinyne, paradoksas išgaruos. Ten rusiškai ar angliškai paprasta anglų kalba parašyta, kad kofeinas PLĖČIA griaučių raumenų, širdies, inkstų kraujagysles, susiaurina pilvo organus (ypač pradinio jų išsiplėtimo, tai yra išsiplėtimo) metu. Kraujospūdis, jei jis šokinėja, atsiranda dėl kofeino poveikio širdies raumeniui: padidėja širdies susitraukimų stiprumas ir dažnis. Tačiau ir kofeinas, ir teobrominas labai mažai veikia kraujagysles. Taigi čia dėdė dėstytojas vėl klysta.

Didžiausia koncentracija įprastomis kofeino dozėmis atsiranda praėjus 45–60 minučių po vartojimo (mažas tyrimas, tačiau toks pats skaičius yra visose farmacijos žinynuose). Vartojant didesnes dozes, piką galima pastebėti jau po 3 valandų. Pusinės eliminacijos laikas yra 5-10 valandų, priklausomai nuo kitų įvairių veiksnių. Įdomiausia tai, kad kepenyse maždaug 12-15% kofeino vėl paverčiama teobrominu.

Tai yra, visada, kai geriame kavą, mes ir patys susitvarkome kaką ir arbatą, viskas griežtai pagal sovietinę kino klasiką. Tačiau paties teobromino pusinės eliminacijos laikas yra ilgesnis dėl lėtesnio jo pašalinimo iš organizmo. Tai yra, vėlgi, nėra situacijos, kai kofeinas greitai suveikia per 20 minučių, o tada įsijungia „lėtas“ teobrominas.

Teobrominas yra toksiškesnis nei kofeinas. Apsinuodijimas šokoladu buvo aprašytas žmonėms, turintiems geno, atsakingo už kepenų fermento citochromo P450 CYP3A4 sintezę, mutaciją. Arkliai, šunys ir katės yra itin jautrūs šiai medžiagai – šokoladas jiems griežtai draudžiamas. Mirtina dozė LD50 šunims - 300 mg/kg, katėms - 200 mg/kg.

Tačiau teigiamas kakavos ar šokolado poveikis organizmui siejamas su bet kuo, išskyrus teobrominą. Faktas yra tas, kad teobrominas yra silpnesnis adenozino antagonistas nei kofeinas, jis beveik neturi įtakos centrinei nervų sistemai. Ir jo priklausomybės potencialas siekia nulį. Pagrindinis teobromino poveikis yra lygiųjų raumenų atpalaidavimas. Jis pasiekiamas dviem būdais – slopinant fermentą fosfodiesterazę (PDE) ir sumažinant kalcio tekėjimą per ląstelių membranas.

Šis poveikis plačiai naudojamas medicinoje, teobrominas yra vaistas, naudojamas bronchams išplėsti, sumažinti periferinių kraujagyslių pasipriešinimą ir sumažinti spaudimą plaučių kraujotakoje. Tai taip pat padidina kraujotaką vainikinėse arterijose, miokardo susitraukimą ir padidina širdies susitraukimų dažnį. Tiesa, dėl to padidėja širdies poreikis deguoniui, todėl sergantiesiems širdimi reikia atsargiai vartoti produktus, kuriuose yra daug kakavos.

Arbata

Arbatoje (bet kurioje) yra visų trijų metilksantinų (kofeino, teofilino, teobromino). Tačiau pagrindinė veiklioji medžiaga čia yra teofilinas. Jį 1888 metais atrado vokiečių biologas Albrechtas Kosselis, o pirmąjį sintetinės gamybos būdą pasiūlė jo tautietis Hermannas Emilis Fischeris (taip, tas pats). Tiesa, pramonėje įsitvirtino kitas sintezės metodas, kurį 1900 metais pasiūlė Wilhelmas Traube.

Teofilinas yra labai panašus į teobrominą ir sukelia panašų poveikį. Vienintelis skirtumas yra tas, kad teofilinas turi ryškų diuretikų poveikį. Likusi dalis panaši: lygiųjų raumenų atsipalaidavimas, periferinių kraujagyslių išsiplėtimas ir padidėjęs miokardo susitraukimas.

Kaip ir kakavos, pagrindinis teigiamas arbatos poveikis siejamas su polifenoliais ir kitais antioksidantais, bet ne su teofilinu. Kuris, beje, irgi yra vaistas. Ir į tai reikia atsižvelgti bandant su arbata gerti kokius nors vaistus. Taigi padidės diuretiko furozemido poveikis, o „širdies“ beta blokatoriai veiks žymiai blogiau. Teofilino instrukcijose skyrius „Vaistų sąveika“ užima visą puslapį.

Tačiau kalbant apie visus tris šiuos metilksantinus, geriau vadovautis auksine taisykle: „Svarbiausia be fanatizmo“.

Kava ir alkoholis

Pavojingiausias derinys – kava ir alkoholis. Kofeinas gerai prasiskverbia pro hematoencefalinį barjerą ir „traukia“ su juo etanolį, pagreitindamas apsinuodijimą. Tačiau tuo pat metu kofeino „anti-slopinantis“ poveikis kurį laiką subalansuoja slegiantį alkoholio poveikį, dėl kurio atsiranda „blaivus apsvaigimas“: žmogus tiki, kad gali išgerti daugiau, nors jau seniai viršijo savo dozę. Be to, alkoholio apykaitos produktai žymiai padidina širdies „aritminį pasirengimą“, ir tokiu atveju net nedidelė kofeino dozė gali sukelti gedimą.

Jungtinėse Amerikos Valstijose buvo pranešta apie 20–25 metų amžiaus jaunuolių, vartojusių alkoholio turinčius „energetinių gėrimų“, mirties priežastis buvo prieširdžių virpėjimas arba širdies priepuolis. Po to kai kurios valstijos uždraudė tokius gėrimus.

Šiandien kava yra vienas iš labiausiai paplitusių gėrimų visame pasaulyje. Afrika yra jos istorinė tėvynė ir nenuostabu, kad elitiškiausios gėrimo rūšys gaunamos iš šiame žemyne ​​užaugintų žaliavų. Kiekviena kavos pupelė turi turtingą sudėtingų organinių medžiagų sudėtį.

Be Afrikos, kavą augina amatininkai iš Centrinės Amerikos ir Karibų jūros. Iš tokių grūdų pagamintas gėrimas yra apdovanotas ypatingu skoniu, aromatu ir konsistencija. Pietų Amerikoje už kavos gamybą daugiausia atsakinga Brazilija. Čia taip pat labai vertinama kokybė. Be to, nemažai Pietryčių Azijos šalių taip pat atlieka savo vaidmenį.

Kuo naudinga kava?

Vos garsiai užsiminus apie kavą, iškart pajusite visą malonų skanaus ir nepakartojamo gėrimo aromatą. Arbata taip pat nepraranda savo aktualumo, ir daugelis žmonių jau seniai svarsto, kuriai iš jų geriau teikti pirmenybę. Kalbant apie kavos naudą, pirmiausia verta paminėti aukštas jos savybes:

• Stimuliuojantis poveikis.
• Tonizuojantis poveikis.
• Didelis procentas antioksidantų.
• Sumažėja rizika susirgti daugeliu ligų.

Stimuliuojantis efektas pasiekiamas dėl kofeino kiekio, apie kurį žino visi, kurie geria šį gėrimą ryte. Koks čia ypatumas? Faktas yra tas, kad dėl šio aktyvaus komponento, kuris yra įtrauktas į kavos pupelių cheminę sudėtį, žymiai pagerėja smegenų aprūpinimas krauju, o trumpalaikė atmintis dažnai suaktyvėja. Dėl to žmogus gali greitai priimti reikiamus sprendimus.

Tonizuojantis poveikis naudingas ir žmogaus organizmui. Galite pamiršti apie stresą, apatiją, mieguistumą, mieguistumą ir kitas panašias apraiškas, nes kava padeda kovoti su šiais negalavimais.

Visi žino, kad kai geležis sąveikauja su deguonimi (kurio yra daug ore), laikui bėgant ji pradeda rūdyti. Kažkas panašaus nutinka mūsų kūne ir tame dalyvauja laisvieji deguonies radikalai. Antioksidantų dėka šie radikalai yra neutralizuojami, o kuo didesnė jų koncentracija organizme, tuo geresnė apsauga. Viename rytinės kavos puodelyje yra iki 1 gramo maistinių medžiagų, tai yra ketvirtadalis dienos normos.

Jei naudosite reguliariai, galite apsisaugoti nuo daugelio pavojų:

• kepenų onkologija;
• Alzheimerio liga;
• cukrinis diabetas;
• alkoholinė kepenų cirozė.

Ir jei taip pat nedėsite cukraus į savo gėrimą, dantų ėduonis nėra problema! Taip pat apsaugoma imuninė ir virškinimo sistemos.

Ar yra kokia žala?!

Nepaisant visų kavos pupelių teikiamų privalumų, ši kompozicija taip pat gali pakenkti. Laikui bėgant atsiranda priklausomybė – jei žmogus ilgą laiką išeina be kavos, jis tampa mieguistas, pavargęs, skauda galvą, kai kuriais atvejais gali atsirasti skausmų raumenyse.

Tuo pačiu metu įtaka yra ne tik fiziniame, bet ir psichiniame lygmenyje. Kol kofeino yra organizme, žmogus didžiąją laiko dalį praleidžia susijaudinęs. Tačiau jei jo nėra, negalima išvengti dirglumo, depresijos ir net mieguistumo.

Kava padeda stiprinti žmogaus širdies ir kraujagyslių sistemos veiklą. Todėl per didelis gėrimo vartojimas neišvengiamai pablogina širdies veiklą.

Be to, jis turi gerą diuretikų poveikį, o per dažnas jo vartojimas sukelia greitą viso organizmo senėjimą, nes dauguma naudingų mikroelementų išplaunami kartu su vandeniu ir druskomis. Tarp jų yra kalcio ir magnio. Jei jų aiškiai trūksta, padidėja osteoporozės ar širdies ligų rizika.

Nėščios moterys iš viso neturėtų vartoti kavos pupelių. Kompozicija negimusį kūdikį veikia taip pat, kaip ir suaugusįjį. Tačiau tam, kad atsirastų priklausomybė, reikia labai mažos dozės, todėl besilaukiančioms mamoms geriau šio gėrimo visiškai susilaikyti.

Bendra informacija apie gėrimo cheminę sudėtį

Pati gamta padarė viską, ką galėjo ir apdovanojo kavą įvairiausiomis veislėmis. Kaip rodo šiuolaikinės cheminės sudėties nustatymo technologijos, grūduose yra apie du tūkstančius skirtingų komponentų. Tačiau tik keli šimtai gavo išsamų tyrimą. Šio derinio dėka mes patiriame gėrimo aromatą ir skonį. Be to, kiekvienas iš jų turi atskirą medžiagų rinkinį.

Sodrią kavos cheminę sudėtį, taip pat visų medžiagų procentą lemia klimatas ir dirvožemio ypatybės auginimo vietose. O skonio ir aromato savybės priklauso nuo skrudinimo technologijos ir paties gėrimo paruošimo.

Dėl to natūralūs komponentai cheminiu lygmeniu patiria sudėtingų transformacijų. Ir dėl kavos pupelių apdorojimo sudėtis keičiasi. Negana to, daugybės pasaulio šalių specialistai bando suprasti vykstančių procesų esmę.

Žali grūdai

Žalia kava kasdien tampa vis populiaresnė, nepaisant to, kad ji nėra pigi. Tuo pačiu metu yra ir šalininkų, ir priešininkų. Pirmieji tai laiko gėrimu, turinčiu gydomųjų savybių, o antrieji paprastai rekomenduoja nuo jo laikytis kuo toliau. Tiesą sakant, tai tik prieštaravimai.

Neskrudintose pupelėse yra daug antioksidantų ir vertingų mikroelementų. Taigi termiškai neapdorotame produkte yra daug:

• Kofeinas. Būtent tai suteikia kavai gaivinantį ir tonizuojantį poveikį. Taip pat yra ir kitas alkaloidas – teobrominas, gebantis reguliuoti gliukozės koncentraciją kraujyje.
• Taninas. Tai antibakterinių savybių turintis taninas, padedantis pašalinti iš organizmo sunkiuosius toksinus. Taip pat padeda stiprinti kraujagysles, gerina virškinimą ir pagreitina audinių regeneracijos procesą.
• Chlorogeninė rūgštis. Veiksmingas augalinės kilmės antioksidantas, kurio yra tik žaliuose grūduose, nes 200-250°C temperatūra (skrudinimas) sukelia jo sunaikinimą. Kavos pupelėse esantys riebalai organizme nesikaupia, pagerėja medžiagų apykaita, normalizuojasi virškinimo ir kraujotakos sistemų veikla.
• Teofilinas. Pagerėja kraujo sudėtis, todėl sumažėja kraujo krešulių rizika. Taip pat atsakingas už kvėpavimo sistemos, pilvo ertmės ir širdies veiklos normalizavimą.
• Amino rūgštys. Mūsų imunitetas padidina apsaugines funkcijas, pakyla kraujagyslių sistemos tonusas, normalizuojasi apetitas. Be to, žmogus gali priaugti reikiamą raumenų masę.
• Lipidai.Šios medžiagos teigiamai veikia nervų sistemą.
• Pluoštas. Jei šių medžiagų organizme yra pakankamai, tuomet rizikos susirgti vėžiu galima išvengti. Cholesterolio kiekis gerai kontroliuojamas, be to, normalizuojasi virškinimas ir dubens organų veikla.
• Trigonelinas. Jo dėka normalizuojasi kraujospūdis, palaikoma optimalaus lygio medžiagų apykaita, pagerėja smegenų veikla ir kraujo kūnelių formavimasis.
• Eteriniai aliejai. Jie veikia kaip raminamieji, padeda gerinti virškinimą ir teigiamai veikia kvėpavimo sistemą. Bet svarbiausia, kad medžiagos gali pašalinti kenksmingus mikroorganizmus.

Verta paminėti, kad kavos pupelėse esantis teobrominas yra savotiškas kofeino analogas. Kaip matote, neperdirbti grūdai turi daugiau naudingų savybių. Neatsitiktinai svorio metimui rekomenduojama vartoti žalius grūdus.

Keptos žaliavos

Terminio apdorojimo procedūros metu grūduose dalis drėgmės sumažėja (14-23%), tačiau dėl dujų susidarymo įgaunamas papildomas tūris. Dauguma žaliose pupelėse esančių medžiagų skrudinant sudaro naujus junginius. Dėl to cheminė sudėtis tampa dar turtingesnė. Tuo pačiu metu 800 komponentų sudaro skonio savybes.

Be to, kad pupelių terminis apdorojimas suteikia kavai malonų aromatą, pačios pupelės įgauna atpažįstamą tamsų atspalvį. Skrudinimas neigiamai veikia taniną. Ir kadangi šis komponentas suteikia gėrimui kartaus skonio, turėtumėte atidžiai žiūrėti į procesą.

Unikalus aromatas taip pat gaunamas dalyvaujant trigonelinui, kuris skrudinimo metu paverčiamas nikotino rūgštimi. Tuo pačiu metu yra daugiau kofeino. Daugiau informacijos apie tai žemiau.

Kofeinas

Daugelis žmonių mano, kad kavos pupelėse esantis kofeinas ir teobrominas yra rudi milteliai. Tiesą sakant, abi šios medžiagos yra balti arba visiškai bespalviai, kartaus skonio kristalai. Būtent jis iškelia mūsų kūną iš mieguistumo ir ryte suteikia jėgų.

Pirmą kartą apie kofeiną žmonės sužinojo 1819 metais vokiečių chemiko Ferdinando Runge dėka. Jis davė jai tokį pavadinimą. O 1828 m. du chemikai ir vaistininkai iš Prancūzijos Josephas Bieneme'as Cavantou ir Pierre'as Josephas Pelletier sugebėjo gauti gryno kofeino. Neįkainojamą indėlį kuriant šią medžiagą įnešė Emilis Hermannas Fischeris, pirmasis įvaldęs dirbtinę kofeino sintezę.

Iš kur toks gerai žinomas komponentas? Paprastai jis gaunamas iš kelių augalų:

• guaranos vaisiai;
• kolos riešutai;
• kakavos;
• Yerba draugas.

Be to, neskauda žinoti, kiek jo yra įvairių rūšių produktuose.

Apytikslė veikliosios medžiagos koncentracija:

• arbatos puodelis - 15-75 mg;
• puodelis užplikytos kavos - 97-125 mg;
• puodelis šokolado (100 g) - 30 mg;
• puodelis kakavos - 10-17 mg;
• puodelis tirpios kavos - 31-70 mg;
• Coca-Cola (100 g) - 14 mg;
• energetinis gėrimas (0,25 l skardinė) 30-80 mg.

Platų kavos ir arbatos asortimentą lemia įvairovė ir paruošimo būdas.

Teobrominas

Kavos pupelėse esantis kofeinas ir teobrominas veikia žmogaus psichomotorinę veiklą. Taip pat galite pabrėžti kitas teobromino savybes:

• sąveikauja su šarmais ir rūgštimis;
• nesuyra ore;
• praktiškai netirpsta vandenyje;
• yra kietos būsenos;
• kristalų struktūra;
• turi kartaus skonio.

Teobrominas turi savo formulę - C 7 H 8 O 2 N 4, iš kurios aišku, kad medžiaga yra anglies, vandenilio, azoto ir deguonies junginys. Jo yra kakavos pupelėse, kolos riešutuose, gausu ir Holly šeimos medžiuose. Arbatmedžio lapuose ir kavos pupelėse yra nedideli kiekiai.

Kavos dozavimas

Jei periodiškai geriate tokį gėrimą, nervų sistema iš tikrųjų tam tikrą laiką stimuliuojama. Viršijus vidutinę dozę, stimuliuojantis poveikis prarandamas. Dėl to išsenka nervų sistema.

Ilgai vartojant kavą, atsiranda „narkomanija“, kurios laipsnis priklauso nuo individualių organizmo savybių. Dėl tos pačios priežasties neįmanoma nustatyti, kiek tai užtruks, nes kiekvienu atveju reakcija į dirgiklį yra skirtinga.

Daugelis mokslininkų tiria, kiek kofeino ir teobromino yra įvairių rūšių kavos pupelėse. Tačiau mus, kaip įsimylėjėlius, daug labiau domina kitas klausimas: „Kiek gėrimas gali sukelti mirtį? Specialistų teigimu, per ribotą laiką reikia išgerti 80-100 puodelių. Laimei, mes negalime susidoroti su tokiu gėrimo kiekiu, kad ir koks skanus jis būtų.