Związki chemiczne w kawie | NO54 - blog

Związki chemiczne zawarte w kawie

Ponad 2 miliarda filiżanek kawy spożywane jest na całym świecie każdego dnia.

Uwielbiana jest przez większość z nas. Powoduje, że lepiej się budzimy i funkcjonujemy. Niektórzy cenią ją sobie za smak, a niektórzy za jej cenne wartości. Wielu z nas nie wyobraża sobie dnia bez kawy, ale czy pomimo tak wielkiego uwielbienia, wiemy z czego tak naprawdę się składa i co w sobie zawiera? Wiemy na pewno, że jest zdrowa, ale dlaczego? Co konkretnie wpływa na to, że jedna jest gorzka a inna kwaskowata? Dlaczego pobudza i w jaki sposób do tego dochodzi?

Przed Wami kawa rozłożona na czynniki pierwsze, a mianowicie spis związków i ich wpływ na nasz organizm.

Kofeina

Kofeina jest alkaloidem (zasadowy związek organiczny) o gorzkim smaku. Występuje naturalnie w wielu produktach pochodzenia roślinnego, a jego najczęściej spożywanymi źródłami jest kawa, herbata i cola. Wchłania się bezpośrednio z przewodu pokarmowego w krótkim czasie po spożyciu. Uważa się, że kofeina jest łagodnym stymulantem i zwiększa aktywność neuronalną w mózgu. W konsekwencji może opóźniać zmęczenie, a w wielu badaniach wykazano, że kofeina poprawia funkcje poznawcze, zwiększa wydolność oraz wytrzymałość fizyczną. 

Z drugiej strony…

Nadmierne spożycie kofeiny może zaburzać wzorce snu i nasilać objawy lęku u mniejszości ludzi. 

Jako ciekawostkę warto zaznaczyć, iż metoda espresso zwykle ekstrahuje mniej kofeiny niż w przypadku innych metod ekstrakcji ze względu na krótszy czas kontaktu między wodą a zmielonymi ziarnami kawy, chociaż w konsekwencji mniejszych objętości użytej wody stężenie jest faktycznie wyższe.

Węglowodany

Stanowią około 50% suchej masy ziaren zielonej kawy. Podczas procesu palenia, następuje rozkład węglowodanów, którego główna reakcja prowadzi do powstania melanoidyn (polimery o dużej masie cząsteczkowej o brązowej barwie) poprzez reakcje Maillarda (połączenie cukrów i aminokwasow) i karmelizacji. Ilość węglowodanów w filiżance kawy jest silnie uzależniona od zastosowanych warunków palenia, a także od sposobu przygotowania naparu, ale zazwyczaj wynosi około 25% surowca w przeliczeniu na suchą masę. Cząsteczki powstałe w wyniku rozkładu węglowodanów podczas palenia również przyczyniają się do charakterystycznego aromatu kawy.

Lipidy

Związki chemiczne, występujące w naturze, metabolizowane przez człowieka i zwierzęta. Zaliczają się do nich tłuszcze, woski, sterole (w tym cholesterol), rozpuszczalne w tłuszczach witaminy (niezbędne dla ułatwienia ich absorpcji) (A, D, E, K), diacyloglicerole, fosfolipidy i wiele innych substancji. Główną funkcją lipidów jest magazynowanie energii, tworzenie błon biologicznych i udział w przesyłaniu sygnałów w mózgu.

W ziarnach zielonej kawy większość lipidów występuje w postaci trójglicerydów, przy czym kwas palmitynowy i linolowy stanowi około 75% kwasów tłuszczowych (Al Kanhal, 1997). Stężenie lipidów zwykle mieści się w zakresie 8-18% i jest zwykle wyższe w Arabice niż w ziarnach Robusty. 

Ale..

Zawartość lipidów w naparach kawy różni się znacznie w zależności od metody przyrządzania. Większą część pozostałej frakcji lipidowej stanowią diterpeny, kafestol i kahweol (Zmniejszają udział wolnych rodników w organizmie hamując ich główne enzymy. Generują i uruchamiają szlaki biosyntezy związków antyoksydacyjnych)

Mimo iż  kafeol i kafestol podnoszą cholesterol,  są to marginalne wartości. W wielu badaniach wykazują właściwości antyrakowe i neuroprotekcyjne. (Przeciwdziałają chorobie parkinsona oraz niektórym nowotworom).

Związki azotowe

Związki azotowe obecne są ziarnach zielonej kawy. Obejmują one białka, aminokwasy, trygonelinę i alkaloidy. Większość białek, aminokwasów i trygoneliny rozkładane jest podczas palenia z wytworzeniem kwasu nikotynowego, pirydyny i innych aromatycznych i lotnych związków,  które w znacznym stopniu przyczyniają się do aromatu kawy. Najobficiej jednak występuję tu alkaloid, kofeina, która przetrwa prażenie w zależności od rodzaju kawy i metody przyrządzania, stąd też jedna filiżanka kawy może zawierać nawet 200 mg kofeiny, a co robiła kofeina przypomnijmy? Zwiększa jej gorzkość.  Zawartość jednak  tych prozdrowotnych związków zależy od wielu czynników, począwszy od warunków upraw i hodowli, poprzez sposób pozyskiwania, stan higieniczny i warunki przechowywania surowca i gotowego produktu oraz zastosowanej technologii przetwarzania.  https://no54.pl/jakie-ziarna-kawy-wybrac/ 

Witaminy i minerały

Ziarna zielonej kawy zawierają witaminy, w tym witaminę B1 (tiaminę), witaminę B2 (ryboflawinę), kwas pantotenowy, kwas nikotynowy (niacynę lub witaminę B3), witaminę B12 (kobalaminę), witaminę C i kwas foliowy. Jednak witaminy B1 i C ulegają wytrąceniu podczas palenia, tym samym ilość kwasu nikotynowego wzrasta. Minerały stanowią około 4% suchej masy; większość z nich jest rozpuszczalna w wodzie i dlatego też, są one obecne w filiżance kawy. Te pierwiastki mineralne obejmują wapń, fosfor, magnez, sód, potas, żelazo, miedź, cynk, selen i mangan. Niski stosunek Na / K w kawie może mieć również korzystny wpływ na ciśnienie krwi (Dahl i wsp. 1972). Może przeciwdziałać też zwiększającym się ciśnieniu krwi dzięki właściwościom kofeiny (Nurminen i wsp.1999). Tutaj należy znaleźć złoty środek w jej spożyciu, (link do artykułu o którym pisałem, znajdziecie tu 

Związki fenolowe

Związki fenolowe to wtórne metabolity roślinne, które są zwykle wytwarzane w odpowiedzi na warunki środowiskowe (Solecka 1997). Polifenole (mają za zadanie chronić nas przed stresem oksydacyjnym, który może powstać na wskutek zbyt dużej ilość wolnych rodników) są silnymi przeciwutleniaczami, a dla wielu konsumentów kawa jest właśnie ich głównym źródłem w diecie, (Svilaas i wsp. 2004). Ziarna kawy zielonej stanowią złożony zestaw rodzin chemicznych, składający się głównie z kwasu kawoilochinowego, dikawoilochinowego, feruloilochinowego, p-kumaroilochinowego oraz mieszanych estrów kwasu kawowego i ferulowego z kwasem chinowym. Kwasy chlorogenowe są silnymi przeciwutleniaczami i mogą stanowić 10% suchej masy zielonej kawy (Farah i Donangelo, 2006). Wysokie temperatury stosowane do palenia znacznie zmniejszają stężenie owych kwasów w palonych ziarnach, natomiast część kwasów chlorogenowych przekształca się w chinolaktony (Farah i in. 2005), które mają również ważne właściwości biologiczne (Chu i in. 2009). Niektóre biorą udział w reakcjach prowadzących do powstania melanoidyn (Steinhart i Luger 1997), grupy przeciwutleniaczy, które są szczególnie ważne w kawach ciemno palonych. Zawartość kwasu chlorogenowego w kawach jest również bezpośrednio związana z kwasowością naparów (Moon i in. 2009). Podczas palenia kawy kwasy chlorogenowe mogą ulegać izomeryzacji, hydrolizie lub degradacji do związków o niższej masie cząsteczkowej. Hydroliza kwasów chlorogenowych prowadzi do powstania kwasu kawowego i chinowego, a ponieważ kwas kawowy ma silniejsze działanie przeciwutleniające niż kwas chlorogenowy, istnieje szansa, że może on stanowić środek ochronny przed uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym jelit (Sato i wsp. 2011).

Lotne związki

Podczas palenia kawy powstają setki (prawdopodobnie tysiące) lotnych związków w bardzo małych ilościach. Wiele z nich wpływa na sensoryczne właściwości napoju, chociaż tylko stosunkowo niewielka ich liczba jest uważana za kluczowe składniki aromatu kawy. Zrozumienie aromatu kawy jest zagadnieniem złożonym i wykracza niestety poza zakres naszego artykułu, dlatego skupimy się na nim w osobnym materiale. 

Podsumowując…

Powyżej przedstawione zostały związki chemiczne, które obecne są w ziarnach kawy. Nie da się niestety bardziej rozwinąć wątku w jednym artykule ze względu na złożoność tematu, jaką należałoby poruszyć. Zauważyć natomiast można, jak wiele substancji może być obecnych w jednej filiżance kawy i jak pozytywny może mieć ona wpływ na nasze zdrowie. Manipulując temperaturą i czasem palenia możemy być w stanie wytrącić bądź stworzyć nowy łańcuch chemiczny, zdolny wpłynąć na smak lub moc kawy. W przyszłych materiałach przybliżymy bardziej niektóre wątki i przedstawimy na przykładach niektóre działania. 

Referencje

Goodman, B. A. (2012). Coffee Consumption and Health. Nova Science Publishers, Inc.


Udostępnij Wróć do listy bloga