Хімічний склад кавового зерна
Кава має складний хімічний склад: він містить приблизно дві тисячі хімічних речовин, які в сукупності визначають його відмітний аромат і смак. Причому вивчено менше половини цих речовин. Найбільш складний аспект - їх вплив на організм людини - ще чекає своїх дослідників.
Сире кавове зерно містить жири, білки, воду, мінеральні солі, різні водорозчинні і нерозчинні речовини.
Прийом напою кави, що містить кофеїн, є свого роду прийомом дуже малої дози ліків, і може, таким чином, розглядатися як профілактичний захід, що стимулює і підтримує функціональну діяльність деяких життєво важливих органів людини. У кави різних сортів міститься різна кількість кофеїну - в середньому від 1 до 2 відсотків.
Кофеїн (C8H10N4O2). Ця речовина без кольору і запаху, в одному розчині дає гіркий присмак. Кофеїн кристалізується з водних розчинів у вигляді кристалогідрату, що має форму тендітних шовковистих голок. Безводний кофеїн плавиться при 236,5ºC, при обережному нагріванні може возгоняться. Він легко розчиняється хлороформі, метіленхлоріде, ді-і трихлоретиленом. Водні розчини кофеїну мають нейтральну реакцію, з кислотами він утворює солі. Кофеїн в сирому кави знаходиться у вільному і пов'язаному з хлорогеновокіслим калієм станах.
Іншим алкалоїдом, що містяться в каві, є трігонеллін. Трігонеллін (C7H7O2N), або метілбетаіннікотіновая кислота, в рослинах утворюється шляхом метіллірованія нікотинової кислоти. Цей алкалоїд у відносно великій кількості міститься в сортах кави виду Арабіка (1-1,2%). В сортах виду Каніформа (Робуста) його трохи менше (0,6-0,74%), а в сортах виду Ліберіка - всього 0,2-0,3%. Трігонеллін добре розчиняється в воді, але термічно нестабільний. При обробці кофених зерен легко перетворюється в нікотинову кислоту (вітамін РР), тому його вважають основним попередником освіти нікотинової кислоти в кофених зернах. Цей алкалоїд не володіє збудливими властивостями, але він має важливе значення в утворенні аромату і смаку смаженої кави.
Також в каві містяться такі алколоїди, як:
Теофілін (C7H8O2N4), утворює безбарвні шовковисті голочки, що містять одну молекулу кристалізаційної води. Теофілін труднорастворім в холодній воді, плавиться при 269-272ºC. Загальна кількість його в зернах дикорослих кавових рослин 1-4 мг%. З груп рослинних речовин вторинного походження в зернах дикорослих кавових рослин виявлено та виділено в кристалічному вигляді глюкозид маскарозід (C12H36O11). Встановлено, що він є пентацікліческій дітерпенових глюкозиди, подібним за деякими властивостями з кафамаріном, виділеним із зерен культурних рослин кави C. Buxifolia. Кафамарін в кофених зернах C. Vianneyi виявлений не був. З сирих зерен виділені і ідентифіковані методом тонкошарової хроматографії поліаміни (путресцин, спермін, спермидин), що утворюють при дезаминировании або окисленні різні гетероциклічні алкалоїди.
Крім того, в каві міститься вісім вітамінів з групи В, які мають велике значення для людини. Вони регулюють протягом багатьох біохімічних процесів в організмі і цим попереджають виникнення ряду важких захворювань.
Велику цінність представляють органічні кислоти, які є складовою частиною кавових зерен. Вони викликають посилену шлункову секрецію і цим сприяють гарному переварюванню і швидкої евакуації їжі зі шлунка. За сучасними даними, в каві міститься більше 30 органічних кислот: такі широко поширені, як яблучна, лимонна, оцтова, і такі, що рідко зустрічаються, як кавова, хлорогенова, хінна та інші. Більшість органічних кислот в зеленому кави знаходяться в вигляді солей, металів і тільки близько 1/3 - у вільному вигляді.
Ще більшою розмаїтістю речовин відрізняється смажена кава. В процесі обсмажування відбуваються складні фізико-хімічні зміни, що призводять до нових фізичних властивостей, до часткового розкладання і утворення нових речовин, що обумовлюють колір, смак і аромат смажених кавових зерен.
Хімічні зміни в каві при обсмажуванні дуже складні і недостатньо вивчені. Про складність змін в хімічному складі кави можна судити хоча б по тому, що до складу кафеоль (речовини, що обумовлює запах смаженої кави) входить більше 70 різних ароматичних речовин.
Ці речовини легко летких і швидко окислюються киснем повітря. Внаслідок цього рекомендується або обсмажувати каву безпосередньо перед вживанням, або зберігати обсмажену каву нетривалий час в герметичних скляних або жерстяних банках.
Речовини, що містяться в смажених зернах і зумовлюють колір, смак і аромат, в процесі варіння кави переходять в напій. Загальна сума розчинних речовин, що переходять в напій, досягає 30%, що становить приблизно 85% всіх розчинних речовин, що містяться в смажених зернах кави. При цьому в напій переходить до 80% хлорогенова кислоти і до 90% кофеїну.
Зміни основних компонентів кавових зерен в процесі обсмажування