11.2. Хімічний склад та харчова цінність кави

Людина, використовуючи кавові зерна, давно проявляла цікавість до їх хімічного складу. Дослідників цікавило, які речовини надають аромат та смак напою та жвавість при його вживанні. Зрозуміло, що як джерело жирів, білків та вуглеводів кавовий напій не являє собою великого інтересу. Які ж стимулюючі речовини містить кава? Кавове дерево, як і всяка рослина, отримує із ґрунту через кореневу систему ряд мінеральних речовин, необхідних для нормального розвитку рослини. Ці мінеральні речовини складають золу, яка залишається після згорання зерен кави. В її склад в виді різних хімічних сполук входять кальцій, калій, натрій, залізо, сірка, фосфор, азот, хлор, магній та інші елементи. Жоден із знайдених елементів не протипоказаний організму людини. Навпаки, всі вони в тих чи інших кількостях потрібні для нормальної життєдіяльності організму. Наприклад, залізо — складова частина гемоглобіну крові, а хлористий натрій входить в склад рідкої частини крові - плазми. Від наявності в організмі людини натрію, калію та кальцію залежить нормальний ритм сердечної діяльності. Кальцій та фосфор входять до складу кісткової тканини. Азот та сірка — основа амінокислот білків, що складають м’язову та інші м’які тканини організму. В 1819 році французькому вченому Рунне вдалося виділити з кавового екстракту прозорі шовковисті кристали слабогіркого смаку, водяний розчин яких по своїх стимулюючих якостях в багато разів перевершував кавовий відвар. Ця речовина, що відноситься до алкалоїдів, була названа кофеїном. Але пройшло ще 80 років наполегливої праці вчених, поки був встановлений остаточний вміст кофеїну та його структурна формула. Базуючись на цій формулі, німецький хімік Фішер у 1897 отримав синтетичний кофеїн та довів цим правильність структурної формули. Цікаво відмітити, що як лікувальний засіб кава вживалася в класичній арабській медицині в 900-1000-х роках нашої ери. Під назвою „бунчум" вона описана стародавнім арабським вченим лікарем та алхіміком Абу Бахра Мухаммед Ібн Захарі Ійя Ал Разі, відомим в історії під іменем Разес. Але по мірі росту вживання кави як напою, його лікувальні властивості стали забуватися. Кава пережила друге народження як лікувальний засіб тільки після відкриття кофеїну. Зараз кофеїн з успіхом вживається в медичній практиці при багатьох захворюваннях. Він входить в склад більше 20 —ти найменувань різних лікарських препаратів, що сприяють відновленню порушених функцій деяких органів людини. Вживання кавового напою, що містить кофеїн, являється свого роду вживанням дуже малої дози ліків, і може таким чином, розглядатися як профілактичний засіб, що стимулює та підтримує функціональну діяльність деяких життєво важливих органів людини. У різних сортах кави міститься різна кількість кофеїну - в середньому від 1 до 2 відсотків.

Сорт Сира Смажена

Сантос 1,3 1,5

Плантейшн А 1,2 1,3

Плантейшн В 1,4 1,5

Ходейда 1,2 1,3

Шарі 1,0 1,2

Харрар 1,2 1,4

Робу ста з Гвіне 1,7 1,9

Іншим алкалоїдом, що міститься в каві, являється тригонелі. Цей алкалоїд не має збуджуючих властивостей, але відіграє важливу роль в утворенні аромату та смаку смаженої кави. Крім того, в каві міститься 8 вітамінів з групи В, що мають велике значення для людини. Вони регулюють протікання багатьох біохімічних процесів в організмі, цим самим попереджують виникнення ряду важких захворювань. Більшу цінність представляють органічні кислоти, які є складовою частиною кавових зерен. Вони викликають посилення шлункової секреції і цим сприяють доброму перетравленню та швидкій евакуації їжі зі шлунку. По сучасних даних, в каві міститься більше ЗО органічних кислот: такі широко розповсюджені як яблучна, лимонна оцтова, та такі рідкісні, як кавова хлорогенна, хінна та інші. Більшість органічних кислот у зеленій каві знаходиться у виді солей, металів і тільки біля 1/3 — у вільному вигляді. Найбільш важливою та переважаючою органічною кислотою є хлорогенна кислота. Вона, очевидно, надає напою в’яжучого смаку та відчуття повноти. Вміст її у каві різних сортів коливається від 4 до 8 відсотків.

Ще більшою різноманітністю речовин відрізняється смажена кава. В процесі смаження протікають складні фізико-хімічні зміни, що призводять до нових фізичних властивостей, частковому розкладу та утворенню нових речовин, що обумовлюють колір, смак та аромат смажених кавових зерен. При обсмаженні, кавове зерно збільшується в об’ємі в 1,5 рази та втрачає до 18 від своєї ваги. Втрата відбувається за рахунок випаровування вологи та часткового розкладу органічних речовин: білків, жирів, цукрів, клітковини, органічних кислот та інших сполук. Кофеїн в процесі об смаження змінюється не суттєво. Але так як при обсмаженні вага кави зменшується, то процентний вміст кофеїну навіть дещо збільшується.

Хімічні зміни в каві при обсмаженні дуже складні та недостатньо вивчені. Про складності змін в хімічному складі кави можна судити коча б по тому, що в склад кафеоля (речовини, що обумовлює запах смаженої кави) входить більше 70 різних ароматичних речовин. Ці речовини легколетючі та швидко окисляються киснем повітря. Через це рекомендується чи обсмажувати каву перед вживанням, або зберігати обсмажену каву протягом незначного часу в герметичних скляних або жерстяних банках. Речовини, що містяться в смажених зернах, обумовлюють колір, смак та аромат, в процесі варіння кави переходять в напій. Загальна сума розчинних речовин, що переходять в напій, досягає ЗО відс, що складає приблизно 85 відс. всіх розчинних речовин, що містяться в смажених зернах кави. При цьому в напій переходить до 80 відс. хлорогенної кислоти та до 90 відс. кофеїну. Приведені дані не відкривають всієї різноманітності речовин, що містить кава. Вони дають тільки загальне поняття про деякі основні речовини, що відкриті вченими в каві.