3.25.3.1 nitrogénvegyületek I: koffein

koffein, 1,3,7-trimetil-xantin, a purin alkaloid, a kávé növény másodlagos metabolitja: a bioszintézis xanthoinemonofoszfátból indul.84 a metabolikus úton a következő metilációs lépések különböző N-metil-transzferázokkal fordulnak elő, a metionin a metil-donor. A koffein purin katabolizmusa az egymást követő demetiláció révén bomlik le szén-dioxidra és ammóniára.,85

a kávéüzemben a koffein a talaj minden részében jelen van. A koffein szerves kémiai védekezésként való ökológiai hatásait a növényevők, puhatestűek, rovarok, gombák vagy bakteriák86 ellen gyakran megvitatták, de az egyértelmű támogatás kísérleti eredményeit nehéz megszerezni.87

koffein bioszintézis zajlik a levelek és a pericarp, a a gyümölcs külső része. Az idősebb levelekben a koffeintartalom alacsonyabb.,88 a perikarp szövetekben a fény erősen stimulálja a koffein szintézis metilációs lépését. Amikor a gyümölcs belsejében lévő mag elkezd növekedni, a koffein a membránokon keresztül átáramlik, majd felhalmozódik az endospermumban. Ott a végső érték a virágzás után 8 hónappal érhető el.89

a kávébab koffeintartalma fajtól és fajtától függ, Laurinában 0,6% – tól 4% – ig néhány extrém Robusztusban; az átlagokat a 3.90.táblázat tartalmazza

3. táblázat., 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 nagyon alacsony koffeintartalmuk van az analitikai kimutatás határánál (koffeinmentes)92, és genetikai erőforrásként szolgálhatnak a további munkához. Ezek az alacsony koffeinfajok is alacsony koffeint mutatnak a leveleikben.93

a szárazanyag-bázis koffeintartalmát nem befolyásolja a postharvest feldolgozás, sem a pörkölés. Bár a pörkölés folyamata jóval a szublimációs hőmérséklet felett történik, ennek során csak a koffein kis százaléka tűnik el, amelyet a szerves fogyás túlsúlyoz.,91

A koffein fiziológiailag aktív vegyület, és egy csésze kávé után az emberi expozíció érdekes. Néhány általános számítás elvégezhető: a rendszeres főzési körülmények között történő vizes extrakció szinte teljesen átadja a koffeint az italba. Egy 100 ml-es csésze 55 g L-1-es pörkölt és őrölt kávéval, a Világkereskedelmi arány 60% – a Arabica, a 2. táblázat átlagos koffeintartalma pedig körülbelül 100 mg koffeint tartalmaz.,

akik túl a átlagok, 4. Táblázat nagyjából ad a variabilitás (sör erőt, 40 g/l)94,95 az érték, kihagyva szélsőséges, illetve egzotikus – egy sor plusz/mínusz 100% – os.

4. táblázat. Becsült tartományok koffein tartalom / csésze, standard sör különböző szakaszainak

Faj (koffein tartomány) 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 átlag a és c között: 55 g L−1 (német közös használat). C ISO 6668:2008,95: 70 g l−1.

de még a “csésze” vagy “tálalás” kifejezés is mozgásban van: a bögre széles körben elterjedt, körülbelül 250 ml térfogatú, a “jumbos” pedig körülbelül 500 ml-es.

egy csésze tea összehasonlításképpen kissé alacsonyabb koffeintartalommal rendelkezik: 1, 75 g teabagból készült, átlagos koffeintartalma 3%, egy csésze 100 ml 50 mg-ot tartalmaz, természetes változékonysággal, hasonlóan a kávé esetéhez.,

a nem kávé-és nem teaitalok kötelező koffeincímkézésének határértéke 150 mg l−1 (A koffein címkézésének kötelezettségét 150 mg/l-t meghaladó mennyiségben állapítja meg, és figyelmeztetésként egy mondat: “nagy mennyiségű koffeint tartalmaz”, kivéve, ha (2 2.cikk) az ital kávén vagy teán alapul);96 ennek a címkézésnek segítenie kell a fogyasztókat a váratlan koffeinbevitel elkerülésében.

az itt megadott adatok egy standard italkészítményt tükröznek-mások léteznek. Egy eszpresszó stílusú perkolációban, egy csésze 30 ml-re, 6.,5 g sültet és őröltet veszünk; ugyanazzal a kávéval körülbelül 87 mg koffein várható. A koffein sejtszerkezetből történő kivonására rendelkezésre álló nagyon rövid idő csak 75-85% extrakciós hozamot eredményez.97

miközben kávét fogyaszt, a fogyasztó élvezheti a koffein stimuláló hatását.

a riasztási hatások jól ismertek és a vizsgált mechanizmusok.98,99

fogyasztása után a koffein könnyen és teljesen felszívódik a gyomor-bélrendszerből. 1 órán belül egyenletesen oszlik el a testben, könnyen áthaladva a vér-agy gáton., A plazma csúcsszint 30-60 perccel a lenyelés után jelentkezik.

a korábban kiszámított koncentrációjú csésze rendszeres kávé által kiváltott koffeinszint 2 mg L-1 testfolyadék elérése (a 70 kg-os ember 60% – ában vett teljes testfolyadék), csak az 1-4 mg L−1 testfolyadék stimulációs szintjének tartományában.100 az ilyen vérkoncentrációknál a központi idegrendszer fő hatásmechanizmusa az adenozin receptorok antagonizmusa, amely növeli a központi idegrendszer aktivitását, az éberségre és a kognitív kontrollra gyakorolt hatással.,

a keringés során a koffein egymást követő demetilációval és oxidatív lebomlással metabolizálódik a májban húgysavvá. A bomlástermékek a vesén keresztül ürülnek ki. A koffein körülbelül 5% – a változatlan formában ürül. A felezési idő 2,5-4,5 óra egészséges férfi felnőtteknél. A gyermekek, a nők, a terhes nők és a stressz alatt álló emberek esetében hosszabb időt jelentettek.

a kávé koffeintartalma koffeinmentesítéssel csökkenthető. A folyamat a zöld kávé gőzkezelésével kezdődik, hogy lágyítsa a szöveteket, majd oldószeres extrakcióval., Az első szabadalom ma 1905.101-ig nyúlik vissza, a folyamatok diklór – metánnal, etil-acetáttal, szuperkritikus vagy folyékony szén-dioxiddal vagy vízzel futnak-mindegyik folyamat saját speciális technológiával.102 az Egyesült Államokban a nem koffeinmentes kávét “rendszeres” kávénak nevezik.

a koffeintartalomra vonatkozó jogi követelmények a koffeinmentes kávéra vonatkoznak a fogyasztásra szánt végtermék, azaz a sült és oldható kávé esetében. Az Egyesült Államokban a koffeinmentességet a koffeinmentesítés mértékével mérik; a közös 97%.,103 az európai jogszabályok az oldható kávé esetében 0,3% – os maradék koffeintartalmat állapítanak meg;104 pörkölt kávét a nemzeti jogszabályok, általában 0,1% szárazanyagra vonatkoznak.

a koffein meghatározásának standard analitikai módszerei kromatográfiás szétválasztást és spektrometriai kimutatást alkalmaznak.105

bár a koffein tiszta vegyi anyagként egyértelműen keserű ízű (az alapvető szenzoros tesztekben “keserű” szabványként használható), csak kis szerepet játszik abban, hogy keserű árnyalatot adjon a kávéitalnak.