3.25.3.1窒素化合物I:Caffeine

カフェイン,1,3,7-トリメチル-キサンチン,プリンアルカロイド,コーヒー植物の二次代謝産物である:生合成はキサントシンモノリン酸から始まる。84代謝経路では、メチルドナーであるメチオニンが異なるN-メチルトランスフェラーゼでその後のメチル化ステップが起こる。 カフェインのプリンの異化は二酸化炭素およびアンモニアに連続的な脱メチル化によって低下から成り立ちます。,85

コーヒー工場では、カフェインは地面のすべての部分に存在します。 草食、軟体動物、昆虫、真菌、または細菌86に対する固有の化学防御としてのカフェインの生態学的効果は、しばしば議論されているが、明確な支持のための実験結果は得ることが困難である。87

カフェインの生合成は、果実の外側の部分である葉および果皮で起こる。 老化させた葉でカフェインの内容はより低いです。,88果皮組織において、光はカフェイン合成のメチル化ステップを強く刺激する。 フルーツの中の種が育ち始めるとき、カフェインは膜を通して転置され、胚乳で集まります。 そこでは、最終値は開花後8ヶ月に達する。89

コーヒー豆のカフェイン含量は種および品種に依存し、Laurinaの0.6％からいくつかの極端なロブスタで4％まで、平均は表3.90

表3に示されている。, 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それらに分析的な検出（カフェイン自由な）92の限界で非常に低いカフェインの内容があり、それ以上の仕事のための遺伝資源として役立つかもし これらの低カフェイン種はまた葉で低いカフェインを示す。93

乾物ベース中のカフェイン含有量は、焙煎によっても、収穫後の処理によって影響されません。 焙煎プロセスは昇華温度をはるかに超えて発生しますが、その間にわずかな割合のカフェインしか消えず、有機減量によって過剰にバランスされ,91

カフェインは生理学的に活性な化合物であり、コーヒーを飲んだ後のヒトへの曝露は興味深いものである。 いくつかの一般的な計算を行うことができます：通常の醸造条件での水性抽出は、カフェインをほぼ完全に飲料に移します。 100mlのカップ55g l−ローストと挽いたコーヒーの1、60％アラビカの世界貿易比と表2の平均カフェイン含有量で、約100mgのカフェインを供給します。,

平均を超えて見ると、表4はおおよそ変動（醸造強度40g/l）値の94,95を与え、極端なものとエキゾチックなものを省略します–プラス/マイナス100％の範囲。

表4. カップあたりのカフェイン含有量の推定範囲、異なる強さの標準醸造

種（カフェイン範囲） アラビカ（0.9–1.6％） ミックス60Ar/40Rob（1.7％） ロブスタ（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., aとcの間のBの平均:55g l-1（ドイツの共通の使用）。 c ISO6668:2008,95:70グラムl−1.

しかし、”カップ”または”サービング”という用語でさえ動いています：マグカップは約250mlの容量で広まり、”ジャンボ”は約500mlの市場に出ています。

比較のためのお茶のカップは、わずかに低いカフェイン含有量を有する：1.75グラムのティーバッグから調製し、3％のお茶のための平均カフェイン含有量を有する、100ミリリットルのカップは、コーヒーの場合と同様の自然変動で、50ミリグラムが含まれています。,

非コーヒーおよび非茶飲料における必須カフェイン表示の制限は150mg l-1に設定されている（150mg/lを超える量でのカフェイン表示の義務を設定し、警告として意図された文章は、（第2条2）飲料がコーヒーまたは紅茶に基づいている場合を除く）96この表示は、消費者が予期しないカフェイン摂取を避けるのに役立つはずである。

ここで与えられたデータは、標準的な飲料調製物を反映している–他のものが存在する。 エスプレッソスタイルのパーコレーションでは、30mlのカップのために、6。,5gのローストおよび地面は取られる;同じコーヒーと、約87mgのカフェインは期待することができる。 細胞構造からカフェインを抽出するために利用可能な非常に短い時間は、75-85％の抽出収率のみにつながる。97

彼のコーヒーを楽しんでいる間、消費者はカフェインの刺激効果の恩恵を受けることができます。

警告効果はよく知られており、そのメカニズムは調査されている。98,99

その消費後、カフェインは胃腸管から容易かつ完全に吸収される。 1時間以内に体内に均等に分布し、血液脳関門を容易に通過します。, ピーク血漿レベルは、摂取後30-60分に起こる。

以前に計算された濃度のレギュラーコーヒーのカップによって誘発され、2mg l-1体液のカフェインレベル（60kgの男性の70％として採取された総体液）に達し、約1−4mg l-1体液の刺激レベルの範囲に達する。100これらのような血の集中で、中枢神経系の行為の主要なメカニズムは覚醒および認識制御に対する効果の中枢神経系の活動を高めるアデノシン,

循環の間に、カフェインは尿酸への連続的な脱メチル化そして酸化分解によってレバーで新陳代謝します。 分解生成物は腎臓を通して排泄される。 カフェインの約5%は変わらずに排泄されます。 半減期は健康な男性の大人の2.5から4.5hまで及びます。 子供、女性、妊婦および圧力の下の人々のために、より長い時間は報告されました。

コーヒーのカフェイン含有量は、カフェイン抜きによって減少させることができる。 このプロセスは、組織を軟化させるための緑色のコーヒーの蒸気処理から始まり、続いて溶媒抽出が続く。, 最初の特許は1905年10月1日にさかのぼり、プロセスはジクロロメタン、酢酸エチル、超臨界または流体二dioxide、または水で実行されます–それぞれのプロセスは独自の特別な技術で行われます。102米国では、ノンカフェインコーヒーは”レギュラー”コーヒーと呼ばれています。

カフェイン含有量に関する法的要件は、消費のための最終製品、すなわちローストおよび可溶性コーヒーのためのカフェイン抜きコーヒーに適用される。 米国では、decaffeinationはdecaffeinationのある程度によって測定されます;公有地は97%です。,103ヨーロッパの法律は溶けるコーヒーのための0.3%の最高の残りのカフェインの内容を置きます;104のローストのコーヒーは乾物の一般に0.1%国民の法律によっ

カフェイン定量のための標準的な分析方法は、クロマトグラフィー分離および分光検出を採用する。105

純粋な化学物質としてのカフェインは明らかに苦い味を持っていますが（基本的な官能試験では”苦い”標準として使用することができます）、コーヒー飲料に苦い色合いを与えることにおいてわずかな役割しか果たしません。