* МЕНЮ САЙТА *

Примером «информационных» веществ является аденин. При попадании молекул аденина на соответствующие адениновые рецепторы нервных клеток последние как бы получают приказ «успокоиться». Таким образом, аденин является веществом, подавляющим процессы возбуждения в нервной системе. Молекулы кофеина по форме и размеру похожи на молекулы аденина. При попадании кофеина внутрь организма его молекулы встраиваются в адениновые рецепторы нервных клеток, не оказывая характерного для аденина действия. В результате меньше молекул аденина попадает по назначению, нервная система получает более слабый «адениновый» сигнал и ее активность подавляется в меньшей степени. Из вышесказанного следует, что кофеин не возбуждает нервную систему, а препятствует естественному подавлению ее возбуждения.

При постоянном поступлении кофеина в организм нервные клетки «создают» дополнительное количество адениновых рецепторов, и регуляция возбуждения в нервной системе в конце концов приходит в норму. В результате этого при частом употреблении кофе или при длительном приеме кофеиносодержащих лекарств бодрящий эффект кофеина постепенно сходит на нет.

Обычно любителей кофе это не смущает - для них больше важна вкусовая гамма напитка, чем его возбуждающее действие. Однако тем, кто пьет кофе для стимуляции нервной системы, приходится постепенно повышать дозу. А это может привести к эффекту передозировки. Так, если человек, употребляющий большое количество кофе (больше пяти чашек в день), решит вдруг отказаться от этой привычки, он на протяжении нескольких дней будет ощущать повышенную сонливость и усталость.

Объясняется этот эффект просто. Поскольку число адениновых рецепторов у кофеманов постепенно возрастает, внезапный недостаток кофеина приводит к тому, что и «старые», и вновь образованные адениновые рецепторы заполняются молекулами аденина. Эффект «торможения» нервной системы в этом случае значительно больше, чем обычно.

Излишнее подавление процессов возбуждения нервной системы вызывает обратный эффект - «выключение» клетками части адениновых рецепторов, и организм довольно быстро возвращается в нормальное состояние.

Из-за своеобразного эффекта привыкания к кофеину последний иногда относят к наркотикам, однако, это не так. В отличие от наркотиков кофеин не оказывает существенного влияния на протекание биохимических процессов в организме, быстро выводится, а пост-кофеиновая «усталость» не имеет ничего общего с наркотической ломкой. Человек в любой момент может без проблем и последствий отказаться как от кофе, так и от кофеинсодержащих медикаментов.

Некоторые диетологи относят кофеин к «психологическим наркотикам», привязанность к которым носит не физиологический, а психологический характер и является дурной привычкой. Придуманы даже специальные термины - кофеинизм и теизм (последний относится к любителям чая, а не к приверженцам божественной мудрости). Впрочем, в списке «психологических наркотиков» кофеин находится далеко не на первом месте. Первые места прочно занимают такие «наркотики» как сахар и соль.

Абсолютной неправдой является утверждение, что кофеин, как и наркотики, расшатывает нервную систему и вызывает депрессию. Скорее наоборот. Уже упомянутые выше статистические исследования показали, что среди любителей кофе, пьющих его несколько раз в день, количество неврозов и самоубийств ниже, чем у тех, кто его не употребляет.

Где медики используют стимулирующий эффект кофеина? При инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций центральной нервной системы, при отравлениях, для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости, для лечения энуреза у детей и т. д.

В качестве стимулирующего средства кофеин добавляют в противопростудные средства, такие как ринза, колдфлю, терафлю, фервекс. Он также входит в состав продуктов с торговыми названиями эмпирин, фиоринол, кафергот, виграин. Кроме того, кофеин используют как противоядие и стимулятор при лечении наркоманов, страдающих морфинизмом (любителей экстракта маковой соломки, опия, морфина, кодеина), а также при передозировке или отравлении снотворными средствами - барбитуратами.

Лишь два недостатка имеет кофеин-лекарство - он слишком быстро выводится из организма и при длительном использовании его воздействие на организм постепенно ослабляется.

Отдельную нишу занимает кофеин в спорте и спортивной медицине, хотя, по мнению автора, использование этого алкалоида спортсменами вряд ли может быть медицински обосновано. Дело в том, что кофеин помогает улучшить тренировочные показатели в тех видах спорта, где необходимо преодолевать пиковые нагрузки. Так, единоразовая кофеиновая доза 250-330 мг (3-4 чашки крепкого кофе) за час до начала тренировки значительно увеличивает выносливость у велосипедистов и увеличивает тренировочные показатели на 20%. После приема значительных доз кофеина - 6 мг на 1 кг веса (5-6 чашек кофе сразу) велосипедисты-спринтеры поддерживают максимальную скорость движения на целую минуту дольше.

Использование кофеина для выжимания из спортсменов более высоких показателей приобрело такой размах, что Международный олимпийский комитет был вынужден ограничить прием этого средства олимпийцами и контролировать содержание его в моче. При наличии 12 микрограммов кофеина в миллилитре мочи спортсмен от участия в соревнованиях отстраняется.

Еще более высокие и опасные дозы кофеина применяются в бодибилдинге. Возбуждение нервной системы и активизация кофеином обмена жирных кислот позволяют бодибилдерам в результате своих упражнений «сжигать» на 30% больше жира. Оптимальная разовая доза, используемая в бодибилдинге, - 9 мг на 1 кг веса, что эквивалентно одновременному приему 8-9 чашек крепкого кофе! В таких концентрациях кофеин не снижает, а наоборот, вызывает головную боль, дрожание рук, повышает раздражительность и риск заболевания гастритом.

Прежде чем закончить рассказ о влиянии кофеина на центральную нервную систему заметим, что у некоторых людей вместо возбуждения кофеин вызывает сонливость. Такой эффект тоже связан с взаимодействием аденина, кофеина и адениновых рецепторов, но изучен он пока недостаточно. Считается, что люди, на которых кофеин оказывает успокаивающее и снотворное действие, обладают более слабой организацией нервной системы. Впрочем, для тех, кто регулярно употребляет кофе и адаптирован к кофеину, это не имеет значения: ни возбуждающего, ни успокаивающего действия на них кофеин почти не оказывает.

Ну и, наконец, следует упомянуть о людях, гиперчувствительных к кофеину. Установлено, что эффект гиперчувствительности запрограммирован генетически и обусловлен более низким содержанием аденина и меньшим количеством адениновых рецепторов. На таких людей кофеин оказывает поистине взрывное действие.

Гиперчувствительный к кофеину человек после приема кофе «срывается с тормозов» - он становится излишне суетлив и подвижен, рассеян, не может сосредоточится на чем-то конкретном, улучшение настроения у него быстро чередуется с беспричинным раздражением. При этом часто наблюдается дрожание рук и кратковременные нарушения «оперативной» памяти - возникает синдром «слова на языке», когда нужное слово «вертится на языке», но вспомнить его никак не удается. Гиперчувствительным людям не только противопоказаны кофеинсодержащие медикаменты и кофе, но и чай, какао, шоколад, кола.

Кофе без кофеина

Несмотря на все положительные отзывы о кофеине, последний традиционно находится под подозрением у диетологов и врачей.

Одним из вариантов решения «кофеиновой проблемы» стали попытки удаления опального алкалоида из кофе. Горьковатый вкус кофеина не слишком влияет на вкусовую гамму кофейного напитка, и идея удалить кофеин из кофе поначалу казалась очень удачной. Однако выделить только один кофеин, не изменив химического состава продукта, оказалось невозможным.

Вначале удаляли кофеин из свежих и жаренных кофейных зерен, a также из молотого жареного кофе проводили при помощи органических растворителей - дихлорметана и этилацетата. Действительно, концентрацию кофеина удавалось значительно уменьшить, но при этом из кофе удалялись ароматические вещества, и вкус его неузнаваемо изменялся.

Современная, более дорогая методика, заключается в обработке жареного молотого кофе горячим углекислым газом при повышенном давлении. При таком методе экстракции ароматические и другие компоненты извлекают в виде отдельных фракций, затем эти фракции смешивают в различных пропорциях и снова получают «кофе». В полученную смесь, конечно же, не возвращают фракцию, содержащую кофеин.

Последний, самый медленный и самый дорогой метод получения дескафеинадо заключается в размягчении зерен кофе на пару и последующем их длительным промывании горячей водой.

Какая бы методика не использовалась, полностью очистить кофе от кофеина все равно не удается. Тем не менее, после обработки его концентрация понижается в 20-50 раз. Наиболее строгие требования к бескофеиновому кофе предъявляют американцы: бескофеиновым кофе можно назвать тогда, когда после обработки первоначального продукта из него удаляется 97,5% алкалоида.

Кстати, последний из перечисленных методов используется для получения не только бескофеинового, но и растворимого кофе. Более интенсивная обработка жареного и молотого кофе горячей водой позволяет экстрагировать из него почти все растворимые вещества. Полученный экстракт, похожий больше на смолу или на грязь (зрелище не для слабонервных любителей кофе), досуха упаривают, измельчают, заново ароматизируют (поскольку процедура экстракции почти полностью уничтожает кофейный аромат) и иногда добавляют некоторое количество кофеина взамен утерянного. Вот и готов растворимый кофе.

Как бы не совершенствовалась методика получения растворимого или бескофеинового кофе, воссоздать аромат присущий натуральному напитку, приготовленному из зерен, полностью никогда не удается. Как и не удается остановить шквал критики со стороны любителей и ценителей настоящего кофейного напитка. Растворимый кофе для них всего лишь подкрашенный раствор кофеина, а бескофеиновый кофе - просто краска для воды.

Как удалить кофеин из кофе, не прибегая к различным химическим манипуляциям, не ухудшая качества кофе и не уничтожая уникального кофейного аромата?

На помощь пришли английские генетики. Они обнаружили у растений ген, отвечающий за синтез кофеина. Генетическое вмешательство, направленное на блокирование соответствующего гена, должно было привести к получению генетически модифицированных бескофеиновых сортов кофе. Первым получить генетически модифицированный кофе удалось два года назад японским ученым. Они вырастили модифицированное растение Coffea canephora (робуста) и получили зерна, содержащие в 2-3 раза меньше кофеина. Но это лишь первый успех генетиков. Работа по получению действительно бескофеинового кофе не прекращается ни на день, хотя, судя по ее темпам и результатам, до окончательной победы еще очень далеко.

Наступление на кофеин велось и с другой стороны. Биологи-селекционеры попытались найти диких предшественников сорта арабика, обладающих более низким содержанием кофеина, и затем скрестить их с культурными сортами. Такие дикие разновидности кофейного дерева нашли на Мадагаскаре, но напиток, полученный из зерен диких сортов, имел отвратительный вкус. Да и скрещиваться «дикари» с культурными сортами не пожелали - слишком дальним оказалось генетическое родство.

Неожиданная надежда забрезжила совсем недавно, когда в Латинской Америке обнаружили новый подвид сорта арабика, практически не содержащий кофеина. Сейчас эти уникальные растения, названные Alcides Carvalho, пытаются культивировать, и если надежды ученых оправдаются, примерно через пять лет начнется промышленное производство натурального бескофеинового кофе. Планируется также создавать смеси Alcides Carvalho с кофейными зернами других сортов, чтобы получать смеси с новой вкусовой и ароматической гаммой и более низким содержанием кофеина.

Вкус, цвет и запах кофе

Большую часть нашего повествования мы посвятили кофеину - важному, но не единственному компоненту кофе. Несмотря на пристальное внимание «мировой общественности» к этому алкалоиду, он не влияет ни на вкус, ни на запах кофейного напитка. Если бы не другие особые компоненты, зерна кофе продавались бы, наверно, в аптеках наряду с другими лекарственными растениями, входили бы в какие-нибудь травяные сборы, либо перерабатывались на фармацевтических заводах как лекарственное сырье.

Благодаря каким химическим веществам кофе имеет свой уникальный вкус и неповторимый аромат? Познакомимся с другими компонентами кофейного напитка.

Вторым по количественному содержанию алкалоидом кофе является тригонеллин. Это вещество не обладает возбуждающим эффектом и не имеет таких заслуг и недостатков, как кофеин. Зато он имеет горький вкус. Именно благодаря этому алкалоиду появляется так любимая многими приятная кофейная горчинка.

В сырых зернах кофе тригонеллина довольно много - 1-1,2%, однако при жарке большая часть алкалоида разлагается. Тригонеллин обладает бактерицидным действием - даже того количества, что, в конце концов, попадает в напиток, достаточно, например, для уничтожения в ротовой полости бактерий Streptoccocus mutans - главных виновников зубного кариеса. Поскольку тригонеллин легко извлекается из зерен, необходимая «антикариесная» концентрация этого алкалоида есть и в растворимом, и в бескофеиновом кофе.

При термическом разложении во время жарки кофе тригонеллин превращается в никотиновую кислоту - витамин РР. Кроме этого витамина кофе содержит почти все витамины группы В (по литературным данным не менее восьми). Так что кофе - это продукт витаминизированный, хотя витаминов там не слишком много. Большая часть из них разлагается при термической обработке.

Очень важными компонентами кофе являются органические кислоты. В кофе их более 30. Это и широко распространенные в растениях лимонная, яблочная, уксусная кислоты, и достаточно редкие - кофейная, хинная, феруловая. Большая часть кислот находится в связанной форме - в виде солей и эфиров, однако те, которые сохраняются в кофе в свободной форме, придают напитку кисловатый привкус - ту самую «кислинку», которую ценят любители кофейного напитка.

Важными компонентами кофе являются хлорогеновая кислота и ее производные. Дело в том, что эти вещества имеют не только кисловатый, но и терпкий вкус. Содержание хлорогеновых кислот в жареном кофе достигает 3-4%. По мнению дегустаторов, именно эти компоненты придают вкусу кофе ощущение полноты и бархатистости, тот самый «аромоксамит», которым нас потчуют рекламодатели.

Еще одним вкусовым компонентом кофе являются таннины. После обжарки количество таннинов не превышает 1%, но этого достаточно, чтобы вместе с хлорогеновыми кислотами придавать напитку ощущение вкусовой полноты.

Кофейные таннины - это очень капризный компонент кофе. При неправильной, слишком интенсивной жарке таннины полностью разлагаются, а вкус кофе становится излишне горьким и «пустым». Кроме того, таннины довольно ощутимо окисляются на воздухе, так что вкус кофе при неправильном хранении меняется не в лучшую сторону.

Все легко растворимые в воде компоненты, которые в основном и формируют вкус кофе, называют экстрактивными веществами (выделяемыми в результате экстракции). Кроме уже названных алкалоидов и кислот к экстрактивным веществам кофе относят моно- и дисахариды, аминокислоты, минеральные соли. В зависимости от сорта кофе и метода его приготовления - температурного режима и количества экстрагента - воды состав смеси экстрактивных веществ может быть существенно различным. Таким же разным будет и вкус полученного напитка.

При производстве бескофеинового кофе, где используются неводные экстрагенты, некоторые компоненты, в частности таннины и соли, не извлекаются вообще. И, наоборот, при получении растворимого кофе из кофейного порошка экстрактивные вещества извлекаются почти целиком, чего не бывает при варке обычного кофе. В результате вкус у таких «синтетических» напитков существенно отличается от натурального. Чтобы как-то сгладить различия, в процессе производства бескофеинового и растворимого кофе их вкус корректируют добавляя потерянные компоненты или их искусственные заменители, а также посторонние вещества - модификаторы вкуса.

Вообще, с точки зрения дегустаторов, натуральный, бескофеиновый и растворимый кофе являются, по сути, разными напитками (как, например, кока-кола и пепси-кола, изготовленные из тех же самых орехов колы).

Кроме экстрактивных веществ сырые зерна кофе содержат большое количество углеводов - около 50-60% по массе. Больше всего в зернах нерастворимых углеводов - целлюлозы (до 12%), полиарабинолактана (до 5%), пектиновых веществ и лигнинов (2-3%), однако есть и растворимые сахара - сахароза (6-10%) и до 1% смеси глюкозы и фруктозы. В процессе жарки сахароза практически полностью исчезает. Она карамелизуется - превращается в так называемый жженый сахар, придающий кофе характерный для него коричневый цвет. Поскольку температура при жарке кофе достигает 205-220 градусов, наблюдается и обратный процесс - разложение сложных углеводов до более простых. В результате концентрация простых сахаров, глюкозы и фруктозы не убывает а наоборот, увеличивается в 2 раза.

Кофейные зерна также богаты белком, количество которого, независимо от сорта кофе, колеблется в пределах 9-10%. При термообработке белковые молекулы частично разлагаются с образованием свободных аминокислот, попадающих вместе с другими экстрактивными веществами в кофейный напиток. Однако большая часть белков реагирует с молекулами углеводов, в результате чего образуется смесь меланоидинов - веществ, имеющих черно-коричневый цвет.

Если карамелизованные сахара придают кофе нейтральный коричневый цвет, то меланоидины ответственны за характерный кофейный оттенок напитка. Чем больше меланоидинов, тем темнее будет кофе.

Самый сложный вопрос - это вопрос кофейного аромата. Известно, что специфический запах кофе формируется в процессе жарки зерен. Кафеоль (каффеоль, кафеол) - кофейная отдушка, выделенная парфюмерами из натурального кофе, повергла химиков в трепет - в ней было обнаружено более 70 ароматических веществ. Получить синтетический аромат, идентичный натуральному, путем смешения основных душистых компонентов так и не удалось. Поэтому все кофейные эссенции обычно выделяют из натурального кофе.

Любая промышленная операция, получение быстрорастворимого или бескофеинового кофе существенно «убивает» кофейный аромат, поэтому производители дорогих торговых марок всегда добавляют в свою продукцию натуральный кафеоль.

Главный враг кофейного аромата - это кислород. На воздухе кафеоль довольно быстро окисляется, что приводит к ослаблению и изменению запаха. Чтобы этого не случилось, кофе транспортируют и хранят в вакуумированных упаковках, а зерна жарят и мелют непосредственно перед приготовлением напитка. Чтобы сохранить аромат кофе, производители и любители этого напитка рекомендуют покупать молотый кофе и зерна в маленькой расфасовке и хранить их в небольших плотно закрывающихся стеклянных банках.

Как показали исследования, состав кафеоля, а, значит, и аромат кофе зависят не только от режима обжарки зерен и от сорта кофе, но и от массы других факторов, например от минерального состава почв, на которых росло кофейное дерево, или от количества осадков, выпавших в определенном году на какой-то конкретной кофейной плантации. Так что у аромата кофе много различных оттенков, каждый по-своему уникален и нестандартен.

Хорошо это или плохо? Для организаций, занимающихся стандартизацией продуктов питания это, конечно же, лишние хлопоты, но для нас с вами это замечательно - каждый может выбрать свой любимый аромат, аромат, соответствующий настроению или моменту. Консервативный человек может быть привержен одному единственному и неповторимому кофейному запаху, а любитель перемен, пробуя разные сорта кофе, может за чашечкой ароматного напитка путешествовать по всему земному шару.

По сути, характер взаимодействия человека и кофе похож на отношение людей к вину: одни пьют некачественную, но стандартизованную «бормотуху», только чтобы достичь определенного эффекта, других интересуют дорогие коллекционные вина с уникальным и неповторимым ароматом. Кто-то с утра, на бегу, обжигаясь, вливает в себя окрашенный раствор кофеина с запахом кофейной эссенции, а для кого-то приготовление кофе это ритуал, потому что это - его величество Кофе - лекарство для души и для тела.

Что же такое кофе - хороший напиток или плохой, полезный или вредный? Каждый должен решить это для себя самостоятельно. Кофе иногда может быть очень полезным, если только соблюдать меру - меру, индивидуальную для каждого человека как по количеству кофе, так и по времени суток и продолжительности приемов. Тогда вместе с чашечкой кофе организм получит не только заряд бодрости или, наоборот, покоя, но и массу ценных лечебных эффектов - от антидепрессивного до противокариесного.

К оглавлению

На главную страницу