Теобромин в растворимом кофе. Что это такое теобромин: его польза и вред

На сегодняшний день кофе - это один из распространенных напитков во всем мире. Исторической родиной является Африка и нет ничего удивительного в том, что самые элитные сорта напитка получаются из сырья, выращенного именно на этом континенте. У каждого кофейного зерна состав отличается богатым содержанием сложных органических веществ.

Помимо Африки кофе выращивается мастерами из Центральной Америки и Карибских островов. Напиток из таких зерен наделяется особым вкусом, ароматом и консистенцией. В Южной Америке за производство кофе отвечает преимущественно Бразилия. Качество здесь тоже высоко ценится. Также ряд стран Юго-восточной азии тоже вносят свою лепту.

Какая польза от кофе?

Стоит только вслух упомянуть про кофе, как сразу можно ощутить весь этот приятный аромат вкусного и неповторимого напитка. Чаи тоже не утрачивают своей актуальности и среди многих людей вот уже долгое время проводятся дискуссии касательно кому лучше отдавать предпочтение. Говоря о пользе кофе, в первую очередь стоит упомянуть о его высоких качествах:

Стимулирующий эффект.
Тонизирующее воздействие.
Высокий процент содержания антиоксиданта.
Снижается риск возникновения ряда заболеваний.

Стимулирующий эффект достигается за счет содержания кофеина, о котором знает каждый, кто принимает этот напиток по утрам. В чем же тут кроется особенность? Дело в том, что благодаря этому активному компоненту, который включен в химический состав кофейного зерна, существенно улучшается кровоснабжение головного мозга, при этом нередко активируется кратковременная память. За счет этого человек может в оперативном порядке принимать необходимые решения.

Тонизирующее действие тоже идет на пользу человеческому организму. Про стресс, апатию, вялость, сонливость и прочие подобные проявления можно забыть, так как кофе помогает бороться с этими недугами.

Каждый знает, что при взаимодействии железа с кислородом (которого полным-полно в воздухе), оно начинает ржаветь со временем. Нечто подобное происходит в нашем организме и в этом принимают участие свободные радикалы кислорода. Благодаря антиоксидантам эти радикалы нейтрализуются, причем чем большая их концентрация в организме, тем лучше получается защита. В одной выпитой чашке утреннего кофе содержится до 1 грамма полезных веществ, что составляет четверть от дневной нормы.

Если регулярно употреблять столь можно обезопасить себя от многих рисков:

онкологии печени;
болезни Альцгеймера;
сахарного диабета;
алкогольного цирроза печени.

А если еще воздерживаться от добавления сахара в напиток - кариес не страшен! Также под защитой находятся иммунная и пищеварительная системы.

Есть ли вред?!

Несмотря на все достоинства, которые дают кофейные зерна, составэтот может приносить и вред. Со временем появляется зависимость - если человек долгое время обходится без кофе, на него нападает сонливость, усталость, начинает болеть голова, а в некоторых случаях боль может появиться и в мышцах.

При этом влияние оказывается не только на физическом, но и психическом уровне. Пока в организме присутствует кофеин, человек большую часть времени проводит в возбужденном состоянии. Но в его отсутствии не избежать появления раздражительности, подавленности, а то и заторможенности.

Кофе способствует усилению работы сердца и сосудистой системы человека. Поэтому чрезмерное употребление напитка приводит к неизбежному ухудшению сердечной деятельности.

К тому же, это хорошее мочегонное действие, а слишком частый его прием приводит к скорому старению организма в целом, так как вместе с водой и солями вымывается большинство полезных микроэлементов. Среди них - это кальций и магний. При их явном недостатке повышается риск возникновения остеопороза или сердечных заболеваний.

Беременным женщинам вообще не стоит употреблять кофейные зерна. Состав на еще не рожденного малыша действует так же, как на взрослого человека. Но чтобы появилась зависимость, потребуется совсем малая доза, поэтому будущим матерям лучше совсем воздержаться от этого напитка.

Общие сведения о химическом составе напитка

Сама природа постаралась и наделила кофе целым многообразием. Как показывают современные технологии в области определения химического состава, в зернах присутствует примерно две тысячи разных компонентов. А подробного изучения удостоились лишь несколько сотен. Благодаря этому комбинированию мы ощущаем аромат и вкус напитка. Причем каждый отличается индивидуальным набором веществ.

Богатый химический состав кофе, а также процентное соотношение всех веществ обусловлено климатом и характеристиками грунта в местах выращивания. А особенности вкуса и аромата зависят от технологии обжарки и приготовления самого напитка.

Как результат этого - натуральные компоненты претерпевают сложные преобразования на химическом уровне. И в результате переработки кофейного зерна состав меняется. Причем специалисты многих стран мира пытаются вникнуть в суть происходящих процессов.

Зеленые зерна

Зеленый кофе день ото дня становится все более популярным, несмотря на то, что стоит недешево. При этом есть как сторонники, так и противники. Первые считают его напитком, наделенным целебными свойствами, а вторые вообще рекомендуют держаться от него как можно дальше. На деле это всего лишь противоречия.

Зерна, которые не подверглись процедуре обжарки, содержат большое количество антиоксидантов и ценных микроэлементов. Так в термически необработанном продукте немало:

Кофеина. Именно он наделяет кофе бодрящим и тонизирующим действием. Также присутствует и другой алкалоид - теобромин, который способен регулировать концентрацию глюкозы в крови.
Танина. Является дубильным веществом с антибактериальными свойствами, которое способствует выведению тяжелых токсинов из организма. Также позволяет укрепить сосуды, улучшить пищеварение и ускорить процесс регенерации тканей.
Хлорогеновой кислоты. Эффективный антиоксидант растительного происхождения, который содержится только в сырых зернах, поскольку температура 200-250°C (обжарка) приводит к его разрушению. Благодаря его наличию в составе кофейного зерна, жиры не скапливаются в организме, обмен веществ улучшается, а работа пищеварительной и кровеносной системы приходит в норму.
Теофиллина. Улучшается состав крови, что снижает риск появления тромбов. Также отвечает за нормализацию работы органов дыхательной системы, брюшной полости, сердца.
Аминокислот. Наш иммунитет повышает свои защитные функции, увеличивается тонус сосудистой системы, аппетит приходит в норму. К тому же человек может набрать нужный объем мышечной массы.
Липидов. Эти вещества оказывают благотворное влияние на нервную систему.
Клетчатки. Если в организме достаточно количество этих веществ, то можно избежать риска развития онкологических новообразований. Уровень холестерина хорошо контролируется, вдобавок пищеварение, а также работа органов малого таза нормализуется.
Тригонеллина. Благодаря ему давление приходит в норму, обмен веществ поддерживается на оптимальном уровне, улучшается работа головного мозга и образование кровяных клеток.
Эфирных масел. Действуют как успокоительное средство, способствуют улучшению пищеварения, оказывают благоприятное воздействие на органы дыхательной системы. Но что самое главное, вещества могут ликвидировать вредные микроорганизмы.

Стоит заметить, что теобромин в составе кофейного зерна является своего рода аналогом кофеина. Как можно заметить, необработанные зерна имеют больше полезных свойств. Не случайно рекомендуются употреблять именно зеленые зерна для похудения.

Обжаренное сырье

В ходе процедуры термической обработки в зернах уменьшается некоторая часть влаги (14-23%), но за счет газообразования приобретается дополнительный объем. Большинство веществ, которые содержатся в сырых зернах, во время обжарки образуют новые соединения. В результате химический состав становится еще богаче. При этом 800 компонентов формируют вкусовые качества.

Помимо того, что термообработка зерен наделяет кофе приятным ароматом, сами зерна приобретают всеми узнаваемый темный оттенок. На танин обжарка действует разрушающе. А так как этот компонент придает напитку горьковатый привкус, стоит осторожно подходить к процессу.

Неповторимый аромат получается и при участии тригонеллина, который в ходе обжарки преобразуется в никотиновую кислоту. Кофеина же при этом становится больше. Боле подробно о нем ниже.

Кофеин

Большинство людей представляют кофеин и теобромин в составе кофейного зерна в виде коричневого порошка. На самом деле оба этих вещества это кристаллики белого оттенка или вовсе бесцветны, которые горьки на вкус. Именно он выводит наш организм из сонного состояния и наделяет нас бодростью по утрам.

Впервые о кофеине люди узнали в 1819 году благодаря немецкому химику Фердинанду Рунге. Он же и дал ему такое название. А в 1828 году два химика и фармацевта и Франции Жозеф Бьенеме Каванту и Пьер Жозеф Пеллетье смогли получить кофеин в чистом виде. Неоценимый вклад в развитие этого вещества вложил Эмиль Герман Фишер, который первым освоил искусственный синтез кофеина.

Откуда берется столь известный компонент? Обычно его получают из ряда растений:

плодов гуарана;
орехов колы;
какао;
йерба мате.

К тому же, не помешает знать, сколько его содержится в разных видах продуктах.

Примерная концентрация активного вещества:

чашка чая - 15-75 мг;
чашка заварного кофе - 97-125 мг;
чашка шоколада (100 г) - 30 мг;
чашка какао - 10-17 мг;
чашка растворимого кофе - 31-70 мг;
кока-кола (100 г) - 14 мг;
энергетический напиток (банка 0,25 л) 30-80 мг.

Широкий диапазон для кофе и чая обусловлен сортом и способом приготовления.

Теобромин

Находясь в составе кофейных зерен, и кофеин, и теобромин влияют на психомоторику человека. Также можно выделить и другие качества теобромина:

взаимодействует со щелочами и кислотами;
не разлагается на воздухе;
практически нерастворим в воде;
находится в твердом состоянии;
кристаллическая структура;
имеет горький вкус.

У теобромина своя формула - C 7 H 8 O 2 N 4 , из которой видно, что вещество представляет собой соединение углерода, водорода, азота и кислорода. Он содержится в какао-бобах, орехах кола, также им богаты деревья из семейства Падубовых. Листья чайного дерева и кофейные зёрна содержат небольшое его количество.

Дозировка кофе

Если периодически пить такой напиток, то нервная система действительно стимулируется на какой-то промежуток времени. Превышение среднего показателя дозировки приводит к потере стимулирующего эффекта. В результате чего нервная система истощается.

При длительном употреблении кофе появляется «наркотическая» зависимость, степень которой зависит от индивидуальных особенностей организма. По этой же причине невозможно установить, сколько времени на это понадобиться, так как в каждом случае реакция на раздражитель своя.

Многие исследователи изучают, сколько кофеина и теобромина в составе зерен разного сорта кофе. Но нам как любителям куда более интересен другой вопрос: "Какое количество напитка может привести к летальному исходу?". По подсчетам специалистов за ограниченный промежуток времени нужно выпить 80-100 чашек. К счастью, для нас невозможно осилить такое количество напитка, каким бы вкусным он ни был.

Если нам нравится напиток, то мы употребляем его с удовольствием и, практически, нам не важно какой у него состав химических элементов.
Но возникает определенный момент, когда все же любопытство одолевает и хочется узнать из чего состоит любимый напиток.
Сегодня мы будем разбираться с "химией" кофе.

В состав кофе входит множество разнообразных соединений, в которых содержатся кальций, натрий, железо, сера, фосфор, азот, хлор, магний и другие элементы

Химический состав кофе в зависимости от сорта несколько изменяется.

Состав кофе

азотистых веществ – 13-14,
кофеина – 0,65-2,7,
сахара – 2-3,
жира – 12-15,
клетчатки – свыше 20,
минеральных веществ – 3-4 %.

Приблизительно ¾ любого сорта кофе состоит из целлюлозы, жиров и воды, а ¼ - из кислот, белков, дубильных веществ, минеральных солей и алкалоидов.

Химический состав кофе - алкалоиды

Алкалоиды – это щелочные, биологически активные органические соединения со сложной структурой.

В кофе содержится два основных алкалоида – кофеин и тригонелин. Они–то и определяют качество этого напитка- его бодрящее воздействие на организм и упоительный аромат.

В следующей статье, а сейчас остановимся на втором основном алкалоиде – тригонелине. Из него, а также из других веществ, во время жарения кофе образуется кафеоль – букет почти из 220 компонентов, придающих кофе необыкновенный вкус и аромат. Другими важными составляющими кофейного аромата являются специфические эфирные масла.

Тригонелин распадается от тепла, в результате чего образуется значительное количество никотиновой кислоты, или витамина РР (ниацина). Никотиновая кислота является составной частью многих ферментов, необходимых для нормальной центральной нервной системы и функционирования внутренних органов.

В кофейных зернах также содержатся сахароза, которая при поджаривании превращается в карамелин, из-за чего кофе приобретает бурый цвет.

В состав кофе входит витамин Р, хорошо укрепляющей стенки кровеносных сосудов. Считается, что кофе на 20% удовлетворяет потребность организма в этом веществе.

В кофе содержится 8 витаминов группы В и около 30 органических кислот, среди которых яблочная, лимонная, уксусная, кофейная и очень редкая хлорогенная кислота.

При поджаривании кофе около 4-8% хлорогенной кислоты распадается на вещества, слегка «пощипывающие» язык. Именно под действием названных кислот в сочетании с кофеином значительно улучшается пищеварение (при нормальной кислотности и отсутствии желудочно-кишечных заболеваний).

На пищеварение оказывает благотворное воздействие и дубильные вещества – татины, придающие кофе характерный горьковатый привкус.

Химический состав кофе в борьбе с болезнями

В течение многих лет ученые различных стран изучали химический состав кофе и проводили всевозможные исследования, направленные на изучение воздействия кофе на организм человека.

Южнокорейские исследователи обнаружили, что , страдающим сильными аллергическими реакциями. Известно, что симптомы аллергии вызывает гистамин, который вырабатывается в организме человека при его контакте с раздражающими веществами.

Кофе сильно снижает выделение гистамина, чем и нейтрализует последствия аллергии. Индийские ученые полагают, что кофеин в больших количествах может защитить от радиоактивного излучения.

Споры вокруг проблемы взаимосвязи кофе и онкологических заболеваний не утихают с 80-х годов XX столетия. В настоящее время многие ученые считают, что кофе тормозит рост раковых клеток, а его регулярное употребление даже способствует излечению рака толстой кишки.

Интересно узнать заинтересовала ли Вас статья. Жду Ваших комментариев.

Всегда рада встрече с Вами на страницах своего блога.

Алкалоид пуринового ряда. Кофеин и Теобромин – основные алкалоиды, которые содержатся в какао-бобах и кофе. Вещество представляет собой белые кристаллы без цвета, которые не растворяются в воде. У вещества горьковатый привкус. Температура возгорания – приблизительно 293 градуса. Молекулярная масса = 180,1 грамма на моль.

При нагревании до 100 градусов Цельсия с йодистым метилом , спиртом и едким калием химическое соединение превращается в кофеин .

Данное вещество содержится в какао, в орехах кола и некоторых растениях вида падубовых. Также содержится Теобромин в кофе, вместе с кофеином и прочими алкалоидами. По своим химическим свойствам это слабое основание.

Средство добывают либо из растертых обезжиренных какао бобов либо из спадающей на шоколадных фабриках какаовой пыли.

Данное вещество нашло широкое применение в медицине. Его используют для лечения заболеваний легких и бронхов, добавляют в зубную пасту для реминерализации эмали. Кроме самого Теобромина также применяют его двойную соль с салициловокислым натрием — вещество д иуретин .

Фармакологическое действие

Диуретическое, кардиотоническое.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Влияние Теобромина на организм человека

Вещество оказывает сходное с кофеином влияние на организм человека. Средство выступает в виде вазодилататора, повышает возбудимость центральной нервной системы, увеличивает ЧСС и повышает АД. Средство ингибирует фермент фосфодиэстеразу , приводит к накоплению в тканях цАМФ , блокирует пириновые рецепторы.

Под действием Теобромина уменьшается сократительная активность гладкой мускулатуры, расслабляется мускулатура бронхов, сосудов мозга и почек, вещество обладает периферическми вазодилатирующим эффектом, проявляет умеренно выраженное диуретическое действие. Также лекарство стабилизирует мембраны тучных клеток, происходит замедление процесса высвобождения медиаторов аллергической реакции.

После перорального приема вещества, оно превращается в печени в ксантины и метилмочевую кислоту . Реакции протекают с участием ферментов CYP1A2 и CYP2E1 . Период полувыведения составляет приблизительно 7,1 часа. Выводится средство в основном виде метаболитов, 10% в неизмененном виде.

Показания к применению

Лекарство назначают:

при бронхообструктивном синдроме различного происхождения, эмфиземе легких;
для лечения хронического обструктивного синдрома ;
при легочной гипертензии , легочном сердце ;
в составе комплексного лечения отечного синдрома почечного происхождения.

Противопоказания

Теобромин не применяют:

при пониженном судорожном пороге, ;
у пациентов с ;
при повышенной кислотности в желудке и ;
у больных с кровотечениями из ЖКТ, в том числе в анамнезе;
при сильно пониженном и повышенном АД;
у больных с тяжелой сердечной ;
при геморрагическом ;
после кровоизлияния в сетчатку глаза;
детям до 3 лет;
при на данное вещество и производные ксантина ( , кофеин, ).

Побочные действия

Теобромин редко вызывает серьезные побочные реакции. Могут наблюдаться:

, возбуждение нервной системы, раздражительность, болезненные ощущения в груди;
тошнота, изжога, гастралгия , рвота, ;
обострение язвенной болезни, пониженный аппетит;
, аллергические высыпания на коже, зуд;
, гипогликемия , приливы крови к лицу, гематурия ;
усиленный диурез , частые позывы к мочеиспусканию, .

Теобромин, инструкция по применению (Способ и дозировка)

Лекарственное средство назначают внутрь. Средняя дозировка для взрослого = 0,25 г, 3 раза в день.

Вещество лучше принимать после еды.

Передозировка

Чтобы вызвать острую интоксикацию Теобромином нужно принять 1 грамм вещества на кг веса. Что снижает риск передозировки с летальным исходом. Следует также отметить, что грейпфрутовый сок замедляет метаболизм данного средства.

Взаимодействие

Вещество усиливает действие диуретиков и бета-адреностимуляторов, снижает действие бета-адреноблокаторов и препаратов лития.

Теобромин усиливает побочные эффекты от приема глюкокортикостероидов, минералокортикоидов, препаратов для обеспечения общей анестезии (желудочковые аритмии), стимуляторов центральной нервной системы (рост нейротоксичности).

Лекарства от и сорбенты для приема внутрь снижают интенсивность всасывания данного вещества.

Необходимо скорректировать дозировку (увеличить) при сочетании лекарства с , сульфинпиразоном , аминоглутетимидом , пероральными эстрогенсодержащими контрацептивами, морацизином , с прочими индукторами микросомального окисления.

Ингибиторы изоферментов CYP , макролидные антибиотики, фторхинолоны, эноксацин , изопреналин ,

С этим подтипом рецепторов связывается и кофеин, причем установить конкретный механизм удалось лишь сравнительно недавно — в конце 2012 года. Немецкие исследователи из Института нейрофизиологии и медицины использовали одно из последних достижений визуализационной диагностики — позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). В исследовании приняли участие 15 добровольцев-мужчин. На протяжении 36 часов они воздерживались от потребления кофе, после чего им была проведена ПЭТ с изотопом фтор-18 (F-18-CPFPX), который непрочно связывается с А1-рецепторами. Затем участникам ввели кофеин в виде коротких внутривенных инъекций, постепенно увеличивая вводимый объем. Кофеин связался с А1-рецепторами, вытеснив F-18-CPFPX. После этого повторили ПЭТ. Результаты показали, что при концентрации кофеина 13 мг/л (эквивалентно 4−5 стандартным порциям эспрессо) занятыми оказываются 50% процентов А1-аденозиновых рецепторов. Таким образом, кофеин не оказывает непосредственного возбуждающего эффекта на ЦНС, а лишь временно предотвращает связывание аденозина с его рецепторами и развитие тормозящего эффекта этого нейромедиатора.

Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических обезболивающих средств

Статус кофеина как наркотика сомнителен, хотя ученые и сходятся в том, что привыкание к кофе все-таки происходит. Но, как подчеркивают во всех руководствах, аддиктивный потенциал кофеина чрезвычайно низок. То есть человек вполне может прожить и без кофе, и никакой серьезной «ломки» на фоне отказа от бодрящего напитка не возникает. При интенсивном потреблении кофе (более 300 мг кофеина в сутки) увеличивается число А1-аденозиновых рецепторов. Если кофе из рациона исчезает, некоторое время может ярко проявляться тормозящий эффект аденозина, которому теперь не с кем конкурировать. Но ситуация довольно быстро приходит в норму. Тем не менее передозировка кофеина возможна, с последствиями вплоть до летального исхода (теоретически). Токсикологи подсчитали, что смертельным количеством может оказаться чашка эспрессо на 1 кг массы тела, причем эта доза должна быть выпита за относительно короткий интервал времени (около получаса).

Потребление кофе в разумных пределах не вредит сердцу. По крайней мере, в настоящий момент нет ни одного утверждения о негативном влиянии кофеина на «пламенный мотор», которое не было бы неоднократно опровергнуто. Мало того, мета-анализ исследований, проведенный в 2014 году китайскими учеными и включавший данные по 228 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.

Шведский король Густав III был ярым противником кофе и чая, поскольку считал, что эти напитки губительно сказываются на здоровье. Чтобы доказать это, он решил провести оригинальное научное исследование. Двум близнецам-преступникам смертная казнь была заменена на пожизненное заключение — с условием, что первый будет выпивать по 3 чашки кофе в день, а второй — по 3 чашки чая. К каждому заключенному был приставлен персональный врач. Сначала умер первый доктор, затем — второй, затем в 1792 году убили самого Густава, а оба заключенных дожили до глубокой старости. По крайней мере, известно, что близнец, «приговоренный» к чаю, умер в возрасте 83 лет, а о втором участнике эксперимента история и вовсе умалчивает.

Стойкая гипертония у кофеманов не возникает, за очень редким исключением — при длительном употреблении более 1 л напитка в сутки возможно повышение систолического давления на «целых» 10 мм рт. ст.

Канцерогенность напитка находится под большим вопросом, хотя он и включен Международным агентством по исследованию рака (МАИР) в 3-ю группу канцерогенов (теоретически опасные для человека, но отсутствие или нехватка достоверных исследований не позволяет окончательно сделать вывод об их канцерогенности). В этой же группе, к слову, находятся мобильные телефоны, тальк и еще почти 500 наименований. Между тем выяснилось, что любители бодрящего напитка реже страдают агрессивным раком простаты и молочной железы. И многие исследовательские группы сегодня присматриваются к кофеину как к универсальному транспортному средству, которое облегчает поступление противоопухолевых препаратов, например, в головной мозг.

Но некоторые опасения все же подтвердились. Например, беременным не рекомендуется превышать суточную дозу в 200 мг кофеина, так как он негативно влияет на плод — в частности, увеличивает риск рождения ребенка с «заячьей губой» и пороками развития сердца.

Шоколад

Теобромин — основной биологически активный ингредиент какао и шоколада и ближайший родственник кофеина. В какао этого алкалоида может быть от 2 до 10%, в десятки раз больше, чем кофеина. Чуть меньше (1−2%) — в орехах колы, ягодах гуараны, чайном листе. В кофе, кстати, теобромина нет совсем. Теобромин был впервые выделен выдающимся российским химиком А.А. Воскресенским в 1841 году из какао-бобов, а синтетический аналог получил в 1882 году уже упоминавшийся нобелевский лауреат Герман Эмиль Фишер.

В отличие от кофе, где все позитивные и негативные эффекты привязаны к кофеину, положительное влияние какао или шоколада на организм связывают с чем угодно, но не с теобромином. Дело в том, что теобромин — более слабый антагонист аденозина, чем кофеин, он почти не оказывает влияния на ЦНС. И аддиктивный потенциал у него стремится к нулю. Основное действие теобромина — расслабление гладкой мускулатуры. Достигается оно двумя путями — ингибированием фермента фосфодиэстеразы (ФДЭ) и уменьшением поступления кальция через клеточные мембраны. Этот эффект широко используется в медицине, теобромин — лекарственное средство, применяемое для расширения бронхов, снижения периферического сосудистого сопротивления и снижения давления в малом круге кровообращения. Он также увеличивает кровоток в коронарных артериях, сократительную способность миокарда и учащает сердцебиение. Правда, это приводит к увеличению потребности сердца в кислороде, так что «сердечникам» нужно быть осторожными с продуктами, содержащими большое количество какао.

Самое опасное сочетание — кофе и алкоголь (в том числе в виде готовых коктейлей). Кофеин хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер и «тянет» за собой цельную молекулу этанола, ускоряя и усугубляя опьянение. Но при этом «противотормозной» эффект кофеина некоторое время уравновешивает депрессивный эффект алкоголя, в результате чего развивается так называемое «трезвое опьянение»: человек в этом случае считает, что может выпить еще, хотя границу своей дозы он уже давно пересек. Кроме того, продукты метаболизма алкоголя существенно повышают «аритмическую готовность» сердца, и в этом случае даже небольшая доза кофеина может спровоцировать сбой в его работе. В США было зарегистрировано несколько летальных случаев после употребления алкогольсодержащих «энергетиков» у молодых людей 20−25 лет, причиной смерти были мерцательная аритмия или инфаркт. После этого ряд штатов запретил подобные напитки.

Теобромин более токсичен, чем кофеин. Описаны отравления шоколадом людей с мутацией в гене, отвечающем за синтез печеночного фермента цитохрома Р450 CYP3A4. Чрезвычайно чувствительны к этому веществу лошади, собаки и кошки — им категорически противопоказан шоколад. Летальная доза LD50 для собак — 300 мг/кг, для кошек — 200 мг/кг.

Чай

Чай (любой) содержит сразу все три метилксантина. Но основное действующее вещество здесь — это теофиллин. Он был открыт в 1888 году немецким биологом Альбрехтом Косселем, а первый способ синтетического получения предложил его соотечественник Герман Эмиль Фишер (да, тот самый). Правда, в промышленности прижился другой метод синтеза, предложенный в 1900 году Вильгельмом Траубе.

Кофе содержит вещества органического и неорганического происхождения. Он отлично бодрит, и это свойство определяется входящими в его состав компонентами.

Состав кофе будет отличаться у сырых и жареных кофейных зерен, у молотого и растворимого напитка, а также у каждого сорта присутствует свой особенный набор элементов, и он полностью до сих пор не изучен. Но его основные компоненты хорошо изучены. Главный из них — кофеин.

Концентрация остальных веществ зависит от сорта и почвы, на которой растение выросло. Многие вещества появляются после обжаривания зерен. Около 80% из них отвечают за вкус конечного напитка. Кофе состоит из алкалоидов, фенольных соединений, белков, сахара и полисахаридов, органических кислот, липидов, минералов, аминокислот и др.

Химический состав сырых зерен кофе

Химический состав кофе — это белки, жиры, углеводы, кофеин, танин, минеральные вещества, витамины, среди которых В1, В2, Е, ниацин, а также органические кислоты и такие микроэлементы, как кальций, магний, натрий, железо, калий, медь. Если сказать кратко, это углеводы, вода и кофейные масла. Более 50% состава занимают такие углеводы, как клетчатка и сахара. Они являются телом напитка.

Химический состав жареных кофейных зерен

При физико-химическом воздействии вещества в кофе изменяется из-за частичного разложения и образования новых веществ. Так, при обжарке зерно теряет до 18% влаги, а увеличивается в 1,5 раза. Сахара карамелизуются, из-за чего цвет меняется на темный. Клетчатка распадается на кислоты и спирты. Жиры частично распадаются на кислоты. Содержание кофеина существенно не меняется, потому что зерно теряет влагу, а концентрация сухих веществ возрастает.

Помимо белковых веществ, жиров, углеводов, органических кислот, пищевых волокон, воды, золы, в состав жареных зерен входят витамины В2, Е, ниацин и такие микроэлементы, как кальций, натрий, фосфор и железо.

Химический состав растворимого кофе

Формула кофе — это белковые вещества и углеводы, на долю которых приходится 50-60% общей массы сырого кофе. Растворимый кофе отличается от натурального, так как производители добавляют много химических добавок и ароматизаторов. Существует еще органический кофе, процесс создания которого предполагает высушивание кофейного экстракта. В отличие от растворимого неорганического кофе, где натуральные вещества составляют только 20% от общего состава, в органическом этот процент немного выше.

Однако химический состав растворимого кофе включает еще белки, жиры, углеводы, органические кислоты, пищевые волокна, воду, золу, витамины В2, ниацин, кальций, натрий, фосфор и железо.

Что содержится в кофе

В кофе алкалоиды — это биологически активные щелочные органические соединения. В кофейном зерне содержится два основных — кофеин и тригонеллин. От них зависят вкус и свойства напитка.

Кофеин

Молекула кофеина имеет формулу C8H10N4O2. Это вещество без запаха и цвета, алкалоид пуринового ряда, находящийся в зерне как в свободном состоянии, так и в соединениях с калием и хлорогеновой кислотой. В более высоких сортах содержание кофеина меньше, чем в низкосортных. Примеры видов кофе и процентного содержания кофеина в них:

Аравийский — 0,6-1,2;
Робуста — 1,8-3;
Либерийский — 1,2-1,5.

Кофеин оказывает стимулирующее действие на центральную нервную систему, усиливает сердечный ритм, ускоряет пульс, вызывает расширение кровеносных сосудов, усиливает мочеотделение, снижает агрегацию тромбоцитов. Кофеин применяется в составе средств от головной боли, мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости. Однако повышенное употребление кофеина оказывает отрицательное действие на организм человека.

Теобромин в кофе

В кофе теобромин содержится в сердцевине зерен и оказывает противоположное кофеину действие. Часто растворимый кофе не бодрит, а усыпляет человека, потому что в нем мало кофеина и много теобромина. Молекула теобромина C7H8O2N4. Это диметилксантин, бесцветный порошок мелкокристаллического строения, труднорастворимый в воде.

Таннин

В кофе содержание танина — вещества, состоящего из кислорода и водорода, имеющего задачу связывания белков и полисахаридов, — в сырых зернах составляет до 7,7%. Но во время обжаривания большое количество распадается или окисляется, и его содержание в готовом напитке составляет не более 1%. Тем не менее, благодаря разложению танина, он приобретает свой особенный аромат и вкус.

Кислоты хлорогеновые

Это бесцветные и легкорастворимые в воде кристаллы. Они являются самыми распространенными из многих естественных кислот в зеленых и обжаренных кофейных зернах, и их содержание в этих зернах высокое. Однако концентрация этих кислот варьируется в зависимости от типа, сорта, помола и способа приготовления. Например, сорт Робуста содержит больше хлорогеновых кислот, чем Арабика.

Теофиллин в кофе

Теофиллин представляет собой бесцветные, труднорастворимые в холодной воде иголочки, с формулой C7H8O2N4. Его общее количество в зернах дикорастущих 1-4 мг%. Теофиллин расслабляет гладкие мышцы в дыхательных путях, что позволяет легче дышать. Кроме того, это вещество стимулирует скорость и силу сокращения сердца.

Тригонеллин и никотиновая кислота в кофе

Тригонеллин — это алкалоид кофе, являющийся главной отличительной чертой напитка, его ароматом. Его содержание в напитке зависит от сорта и обжарки. В относительно большом количестве тригонеллин содержится в сортах Арабика (1-1,2%). В сортах Робуста его несколько меньше (0,6-0,74%), а в сортах Либерика — всего 0,2-0,3%.

Тригонеллин хорошо растворяется в воде, при обработке зерен легко превращается в никотиновую кислоту (витамин РР).

Какую пищевую ценность имеет кофе

Химический состав и пищевая ценность кофе зависят от сорта и способа его приготовления.

Пищевая ценность натурального кофе на 100 г продукта, без сахара, составляет:

белки — 0,2 г;
жиры — 0,6 г;
углеводы — 0,1 г;
кальций — до 5 мг;
витамин В3 — 0,6 мг;
калий — 9 мг;
фосфор — 7 мг;
железо — 2 мг;
органические кислоты — 9,2 г;
зола — 6,2 г;
насыщенные жирные кислоты — 5,7 г;
вода — 4,7 г;
моно- и дисахариды — 2,8 г.

Пищевая ценность растворимого кофе в 100 г продукта:

белки — 15 г;
жиры — 3,6 г;
углеводы — 7 г;
вода — 7 г;
зола — 1 г;
витамин PP (ниациновый эквивалент) — 26,49 мг;
витамин PP — 24 мг;
витамин B2 (рибофлавин) — 1 мг;
фосфор — 250 мг;
кальций — 100 мг;
железо — 6,1 мг;
натрий — 3 мг.

Витамины и минералы в химическом составе кофе

В состав кофейных зерен входит множество ценных витаминов и микроэлементов. Например, витамин PP, главной функцией которого является регулирование окислительно-восстановительных процессов в организме. Витамин B2 ускоряет обмен веществ, а также способствует поглощению кислорода клетками волос, кожи, ногтей.

В 100 г продукта входят:

витамин PP (ниациновый эквивалент) — 19,7 мг;
витамин PP — 17 мг;
витамин E (ТЭ) — 2,7 мг;
витамин B2 (рибофлавин) — 0,2 мг;
витамин B1 (тиамин)- 0,07 мг;
калий (K) — 2010 мг;
магний (Mg)- 200 мг;
фосфор (P) — 198 мг;
кальций (Ca) — 147 мг;
натрий (Na) — 40 мг;
железо (Fe) — 5,3 мг.

В состав входят следующие макроэлементы: кальций, который необходим для здоровья костного скелета; магний, способствующий нормализации сердечного ритма, росту костей; натрий, который необходим для процессов межклеточного и внутриклеточного обмена, сердечно-сосудистой и мышечной системы; калий, участвующий в передаче нервных импульсов, регулирующий водно-солевой баланс; фосфор, который стимулирует рост и восстановление организма, нормализует энергетический обмен, стимулирует метаболизм.

Еще один важный элемент — железо, влияющий на уровень гемоглобина в крови, необходимый для осуществления обменных процессов в организме.

Натуральный кофе не содержит токсинов и вредных веществ, оказывает мощное антиоксидантное действие. Употребление этого напитка в разумных количествах способно приносить не только удовольствие, но и ощутимую пользу.