3.25.3.1 kvælstofforbindelser jeg: Koffein
Koffein, 1,3,7-trimethyl-xanthin, en purin alkaloid, er en sekundær metabolit af og anlæg: biosyntese starter fra xanthosinemonophosphate.84 i metaboliseringsvejen forekommer efterfølgende methyleringstrin med forskellige N-methyltransferaser, idet methionin er methyldonor. Purinkatabolismen af koffein omfatter dens nedbrydning via successiv demethylering ned til kuldio .id og ammoniak.,85
i kaffeplanten er koffein til stede i alle dele over jorden. De økologiske virkninger af koffein som et iboende kemisk forsvar mod planteædende, bløddyr, insekter, svampe eller bakterier86 er ofte blevet diskuteret, men eksperimentelle resultater for klar støtte er vanskelige at opnå.87
Koffein biosynthesis finder sted i blade og i skallerne, de ydre del af frugten. I alderen blade er koffeinindholdet lavere.,88 i pericarp væv stimulerer lys stærkt methyleringstrinnet af koffeinsyntese. Når frøet inde i frugten begynder at vokse, translokeres koffein gennem membranerne og akkumuleres i endospermen. Der nås den endelige værdi 8 måneder efter blomstringen.89
indhold af koffein i kaffebønner afhænger af art og sort, fra 0,6% i Laurina op til 4% i nogle ekstreme Robustas; gennemsnit er givet i Tabel 3.90
Tabel 3., Caffeine content in green beans of different species and varieties
| Species | Variety | Leaf | bean |
|---|---|---|---|
| % DW | % DW | ||
| C. arabica | Mundo Novo | 0.98 | 1.11 |
| Typica | 0.88 | 1.05 | |
| Catuai | 0.93 | 1.34 | |
| Laurina | 0.72 | 0.,62 | |
| C. canephora | Robusta | 0.46 | >4 |
| Kouilou/Conillon | 0.95 | 2.36 | |
| Laurentii | 1.17 | 2.45 |
Not included here are coffees from the Mascaracoffea group of Madagascar, which do not belong to the ‘beverage’ coffees.,91 de har meget lavt koffeinindhold ved grænsen for analytisk detektion (koffeinfri)92 og kan tjene som genetiske ressourcer til videre arbejde. Disse lave koffeinarter viser også lav koffein i deres blade.93
koffeinindholdet i tørstofbasen påvirkes ikke af efterhøstbehandling, heller ikke ved ristning. Selvom ristningsprocessen forekommer langt over sublimeringstemperaturen, forsvinder kun en lille procentdel af koffein, hvilket er overbalanceret af det organiske vægttab.,91
koffein er en fysiologisk aktiv forbindelse, og den menneskelige eksponering for den efter en kop kaffe er af interesse. Nogle generelle beregninger kan foretages: en vandig ekstraktion ved regelmæssige brygningsforhold overfører koffein næsten fuldstændigt til drikken. En kop 100 ml med et bryg på 55 g l-1 stegt og malet kaffe, med verdenshandelsforholdet 60% Arabica og et gennemsnitligt koffeinindhold i tabel 2, leverer omkring 100 mg koffein.,
Når man ser ud over gennemsnittet, giver Tabel 4 nogenlunde variabiliteten (bryggestyrken 40 g/l)94,95 af værdien, udelader ekstremer og eksotiske – et interval på plus / minus 100%.
Tabel 4. Forventede intervaller af indhold af koffein per kop, standard brygning af forskellige styrker
| – Arter (koffein range) | Arabica (0.9–1.6%) | Mix 60 Ar/40 Rob (1.7 %) | Robusta (1.4–2.,9%) |
|---|---|---|---|
| Brewing strength | Caffeine per cup mg/100 ml | Caffeine per cup mg/100 ml | Caffeine per cup mg/100 ml |
| 40 g l−1a | 36–64 | 67 | 56–116 |
| 55 g l−1b | 50–88 | 92 | 77–160 |
| 70 g l−1c | 63–112 | 118 | 98–203 |
Brewing strength according to
a NEVO, 1991, Dutch nutritional tables94: 40 g l−1., B middelværdi mellem A og c: 55 g l−1 (tysk almindelig anvendelse). c ISO 6668:2008,95: 70 g l−1.
men selv udtrykket ‘kop’ eller ‘servering’ er i bevægelse: kruset er blevet udbredt med et volumen på cirka 250 ml, og ‘jumbos’ er på markedet på cirka 500 ml.
En kop te til sammenligning, har et lidt lavere indhold af koffein: Forberedt fra den 1,75 g tepose med et gennemsnitligt indhold af koffein til te på 3%, en kop 100 ml indeholder 50 mg, med en naturlig variation svarende til tilfælde af kaffe.,
grænsen for obligatorisk koffein mærkning i ikke-kaffe og ikke-te drikkevarer er fastsat til 150 mg l−1(opstiller krav for koffein mærkning ved beløb på mere end 150 mg/l, og en sætning, der er beregnet som advarsel: “indeholder store mængder af koffein,” medmindre (Artikel 2 2) drikkevaren er baseret på kaffe eller te);96 denne mærkning skal hjælpe forbrugerne til at undgå uventede koffein indtagelse.
dataene her afspejler et standard drikkevarepræparat – andre findes. I en espresso-stil percolation, til en kop 30 ml, 6.,5 g stegt og malet tages; med den samme kaffe kan omkring 87 mg koffein forventes. Den meget korte tid til rådighed til at udtrække koffein fra den cellulære struktur fører til 75-85% ekstraktion udbytte kun.97
mens han nyder sin kaffe, kan forbrugeren drage fordel af den stimulerende virkning af koffein.
alarmeringseffekterne er velkendte og de undersøgte mekanismer.98,99
efter forbruget absorberes koffein let og fuldstændigt fra mave-tarmkanalen. Inden for 1 time er det jævnt fordelt i kroppen, der let passerer blod-hjernebarrieren., Peak plasmaniveauer forekommer 30-60 minutter efter indtagelse.
fremkaldt af en kop almindelig kaffe med den tidligere beregnede koncentration nås et koffeinniveau på 2 mg l-1 kropsvæske (total kropsvæske taget som 60% af en 70 kg mand), lige inden for det stimulerende niveau på cirka 1-4 mg l−1 kropsvæske.100 ved blodkoncentrationer som disse er den vigtigste virkningsmekanisme i centralnervesystemet antagonismen af adenosinreceptorer, hvilket øger aktiviteten i centralnervesystemet med virkninger på årvågenhed og kognitiv kontrol.,
under cirkulation metaboliseres koffein i leveren via successiv demethylering og O .idativ nedbrydning til urinsyre. Nedbrydningsprodukterne udskilles gennem nyrerne. 5% koffein udskilles uændret. Halveringstiden varierer fra 2, 5 til 4, 5 timer hos raske mandlige voksne. For børn, kvinder, gravide og personer under stress blev der rapporteret længere tider.
koffeinindholdet i kaffe kan reduceres ved koffeinfri behandling. Processen starter med en dampbehandling af den grønne kaffe for at blødgøre vævene efterfulgt af opløsningsmiddelekstraktion., Det første patent går tilbage til 1905.101 i dag kører processer med dichlormethan, ethylacetat, superkritisk eller flydende kuldio .id eller vand – hver proces med sin egen specielle teknologi.102 i USA kaldes ikke-koffeinfri kaffe ‘almindelig’ kaffe.
juridiske krav til koffeinindholdet gælder for koffeinfri kaffe til det endelige produkt til konsum, det vil sige stegt og opløselig kaffe. I USA, koffeinfri er målt gennem graden af koffeinfri; fælles er 97%.,103 den europæiske lovgivning fastsætter et maksimalt indhold af resterende koffein på 0,3% for pulverkaffe; 104 ristet kaffe er omfattet af national lovgivning, generelt 0,1% for tørstof.
standardanalysemetoderne for koffeinbestemmelse anvender kromatografisk separation og spektrometrisk detektion.105
selvom koffein som rent kemikalie har en klart bitter smag (den kan bruges som en “bitter” standard i grundlæggende sensoriske test), spiller den kun en mindre rolle i at give en bitter tinge til kaffedriken.