Кофеин, как химическое вещество.

Кофеин, как химическое вещество.

Основной состав кофе давно изучен химиками. Еще во времена Д.И. Менделеева было известно, что в поджаренном кофе содержится;

 около 25% клечатки,

по 14-16% белков и жиров,

4 % золы (минеральных веществ)

и 3% воды.

При варке кофе в домашних условиях, если это не ''растворимый кофе'', в кипяток переходит около четверти массы порошка.

В кофе множество гетероароматических соединений: в каждой чашке – примерно 1 мг, почти 300 наименований. В их циклы входят атомы N, O, S; эти соединения включают многие алкалоиды, витамины, антибиотики и служат составными частями молекул нуклеиновых кислот и белков. При этом в кофе есть вещества, способные предотвращать ряд болезней, включая диабет и катаракту.

В кофе содержится соединения железа, магния, калия, присутствуют такие химические элементы, как сера, азот, фосфор, хлор. Эти элементы входят в состав сложных органических соединений: белков, кофеина, никотиновой, хинной, уксусной, яблочной, лимонной кислот и полисахаридов.

Кофеин — наркотик, принадлежащий к семейству ксантинов. Хотя теофиллин (содержащийся в чае) и теобромин (содержащийся в шоколаде) также являются ксантинами, они значительно отличаются от кофеина по своей структуре и по биологическим функциям. По химическому составу эти наркотики очень сходны, но оказывают совершенно различное физиологическое воздействие на организм. Тем не менее, большинство специалистов по химии питания сходятся на том, что кофе, чай и шоколад содержат значительное количество кофеина.

Кофеин содержится в кофе и чае (1-3%), в орехах кола, в какао, образует бесцветные кристаллы, довольно хорошо растворимые в воде, хуже – в холодно и спирте. Кофеин в довольно больших количествах получают из отходов чайного производства: извлекают водой и затем дихлорэтаном. Из воды вещество осаждается в виде длинных, гибких, шелковистых игл. На вкус горьковато. В относительно больших дозах ядовито.

При обжаривании кофе происходят сложные химические превращения. Сначала испаряется вода, и частично разлагаются органические вещества. Сахара переходят в карамели, и семена приобретают коричневый цвет. Нерастворимые полисахариды распадаются на более простые растворимые углеводы. Разрушается тригонеллин, образуется никотиновая кислота. Продукты распада хлорогеновой кислоты, а также более семидесяти ароматических веществ придают кофе характерный вкус и неповторимый букет ароматов. В процессе обжаривания кофейные зерна набухают, так как в них образуется углекислый газ, он выполняет функцию консерватора аромата. 

Nescafe Montego;

5. Американский;

6. Platinum Elite;

 

 

Опыт №2: Возгонка кофеина.

 

Оборудования и вещества: стеклышко, фарфоровая чашка, электроплита, колбы, кофе, асбестовая сетка.

Ход работы:

1. В колбы мы пометили перемолотый кофе и оксид магния в пропорциях 1:1 (по массе);

2. На электроплиту мы положили асбестовую сетку и поставили на нее колбу со смесью, прикрыв ее стеклышком. 

3. Подогревание проводилось в течение 9-10 минут.

Результат:

Как и предполагалось, результаты были схожи:

 

1. Жокей традиционный;

2. Жокей классический;

3. Max Well House (произошло небольшое вздутие);

4. Nescafe Montego (масса сильно уменьшилась в объеме);

5. Американский;

6. Platinum Elite (масса стала рыхлой);

 

Краткий вывод:

Количество выделившихся кристалликов говорит о предполагаемом выделившимся кофеине. Кофеин оказывает стимулирующее влияние на центральную нервную систему, облегчает восприятие, улучшает функции органов чувств, повышает двигательную активность, умственную и физическую работоспособность, уменьшает усталость и сонливость. Кофеин стимулирует сосудодвигательный центр и оказывает сосудосуживающее действие.

Большее количество кристаллов содержится в кофе ''Жокей Традиционный'', так как его образовалось больше на стеночках колбы и на стеклышке.

 

Опыт №3: Качественная реакция на кофеин

Оборудования и вещества: стеклышко с выделившимися на нем кристалликами, концентрированная азотная кислота.

Ход работы:

1. Каплю концентрированной азотной кислоты прилили к выделившемуся предполагаемому кофеину. В результате окисления образуется амалиновая кислота (тетраметилаллоксантин) желтого цвета.  

2. Добавили каплю концентрированного раствора аммиака и наблюдали красное окрашивание, образование пурпурата аммония.

 

Результат:

 

Название	Желтое окрашивание	Красное окрашивание
Американский	Интенсивная окраска	Интенсивная окраска
Nescafe Montego;	Яркое окрашивание	Яркое окрашивание
Жокей традиционный;	Сильное окрашивание	Сильное окрашивание
Жокей классический;	Хорошее окрашивание	Хорошее окрашивание
Platinum Elite	Хорошее окрашивание	Слабое окрашивание
Max Well House	Слабое окрашивание	Очень слабое окраш.

 

Краткий вывод:

Качественная реакция на кофеин дает нам право говорить о его присутствии в виде кристалликов на стенках колбочек.

Кристаллики кофе '' Max Well House'' дали очень слабую качественную реакцию на кофеин и мы полагаем, что вместе с кофеинов выделилось большое количество примесей, которые возгоняются вместе с кофеином.

Меньшее количество примесей выделилось в кофе ''Жокей Классический'' и '' Platinum Elite''.

Лучше всего реакция прошла у Американского кофе, ''Nescafe Montego'' и ''Жокей традиционный''.

 

 

Опыт №4: ''Нахождение массы веществ, перешедших из кофе в раствор при варке''.

Оборудования и вещества: Кофе, весы с разновесами, фильтровальная бумага, стаканчики, вода, фарфоровые чашечки, спиртовка, штатив, лапка с муфтой, спички, мерная колба.

 

Ход работы:

1. В фарфоровые чашечки насыпаем 1 грамм кофе.

2. Делаем раствор кофе с 10 мл воды и доводим до кипения.

3. Через 10-15 мин профильтровываем раствор.

4. Взвешиваем осадок, оставшийся на фильтровальной бумаге.

5. Вычисляем массу осадка и массу, перешедшую в раствор.

Результат:

Виды кофе	Масса сухого вещества	Масса осадка	Масса вещества перешедшего в раствор
Жокей традиционный	1000гр	650	350
Жокей классический		690	310
Американский		690	310

 

Краткий вывод:

Порошковый, гранулированный и сублимированный кофе практически полностью растворились в кипятке. Около 30% веществ переходит из кофейных зерен в раствор. В этом растворе находится и кофеин.  

 

Вывод:

Сопоставив результаты всех экспериментов, мы можем осуществить оценку качества кофе. Более качественным является Американский кофе, но он содержит небольшое количество кофеина. К тому же этот кофе очень дорогой, но не у каждого есть возможность его приобрести.

Следующим по качеству считается ''Nescafe Montego'' однако из литературных источников нам стало известно, что в такое кофе добавляется синтетический кофеин. К гранулированному и сублимированному кофе нужно относиться ‘с осторожностью’. При передозировке кофеина возможны головокружение, чувство тревоги и беспокойства, периодические головные боли, бессонница. Бледность лица, тремор кистей, потливость рук и ног — все это симптомы кофеинизма.

Поэтому самым оптимальным по цене и по качеству является ''Жокей традиционный''. 

 

Рекомендации:

Употребляя кофе, каждый человек должен подумать о дозировке, поскольку все зависит от индивидуальных особенностей и состояния здоровья

 

 

ВАРИАНТ 2

В кофейник заливают холодную воду, доводят ее до кипения. Снимают с огня, всыпают кофе и, перемешав его ложкой, кофейник ставят на огонь. Как только кофе поднимется, тут же снимают с огня и оставляют на несколько минут для отстаивания.

 

ПЕРКОЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД

Этим методом можно получить напиток более высокого качества. Необходим гейзерный кофейник и кофе крупного помола (величина частиц 0,6 мл). Гейзерный кофейник это кофейник с вертикальной трубкой и фильтром. Кофе крупного помола засыпают в сетку, находящуюся выше уровня жидкости. Когда вода закипит, она будет подниматься по трубке и, попадая в сетку, равномерно обваривать кофе и стекать обратно. Через 5 мин. кофейник снимают с огня, вынимают гейзер, и напиток подают к столу.

 

ЭКСПРЕСС-МЕТОД (итальянский метод)

Позволяет получить напиток очень высокого качества. Сущность его заключается в том, что кипящая вода под давлением пропускается через слой кофе среднего помола (величина частиц 0,3 мл). Вода имеет температуру более 100 градусов, поэтому напиток получается очень быстро, отсюда и название метода - «экспресс». Существует экспресс-кофейник и для домашних условий. Номер на нем соответствует количеству чашек кофе, которое можно ·получить за один прием (№ 1, 3, 6, 12). К кофейнику прилагается инструкция, так что нет необходимости описывать его устройство и технологию приготовления напитка.

Концентрация кофе определяется вкусом потребителя.

Во Франции готовят черный кофе (без молока) с концентрацией 5% от веса воды. В США - 10%, в Турции, Греции и в АРЕ еще более высокие дозы.

 

 

Несколько хороших рецептов

КОФЕ МОККО ПО-ТУРЕЦКИ

Этот вид кофе в зависимости от сахара бывает горьким, сладким, более жидким или густым. Обычно на 1 чашку напитка кладут 1 полную ч. л. кофе мелкого помола и сахар по вкусу.

Кофе по-турецки приготавливают 2 способами:

1. В кофейничек с кипящей водой засыпают кофе и сахар и доводят до кипения, закипевший кофе снимают с огня, потом опять ставят на огонь и снова доводят до кипения (обычно это проделывается раза 3).

2. Кофе, смешанный с сахаром в кофейничке, залив холодной водой и выдерживают несколько минут для извлечения ароматических и вкусовых веществ, затем кофейничек ставят на медленный огонь - так кофе закипает медленнее и образуется больше пены. Доведя до кипения, снимают, сразу ставят на огонь, доводя до кипения еще раз.

 

Готовый кофе подают следующим образом:

На небольшое блюдо ставят кофейничек, кофейные чашечки маленьких блюдечках и стаканы с холодной водой.

Принято, чтобы гость сам наливал себе кофе. В таких случаях используют медные кофейнички, начищенные до блеска.

 

КОФЕ МОККО ПО-АРАБСКИ

На 4 чашки - 6 чайных ложек кофе очень мелкого помола, 3 чайные ложки сахара или 3 куска рафинада.

В горячую воду всыпать кофе и сахар и поставить на огонь. Довести до кипения, затем снять, и через несколько секунд поставить обратно. Повторить все 2 раза еще.

Готовый напиток сбрызнуть 2-3 каплями холодной воды. После отстоя гущи размешать и разлить по чашкам. Вместе с кофе подают холодную воду в стаканах.

 

КОФЕ «АФРИКА»

На 4 чашки - 6 чайных ложек кофе мелкого помола, 4 чашки кипятка,

1 неполная чайная ложка какао-nорошка, щепотка молотой корицы, немного коньяка, сахар.

Все указанные продукты смешать и варить на спиртовке, коньяк добавить к готовому кофе. Подать в горячем виде.

КОФЕ «ИНДИЯ»

10 ч.л. кофе мелкого помола, 4 чашки кипятка, 8 ч.л. сахара, 4 гвоздики, натертая на терке цедра с 1 апельсина, 1 маленькая рюмка рома, сливки.

 

Кофе залить кипятком и через 5 мин. разлить в 4 чашки. В каждую положить по 2 ложечки сахара и 1 гвoздичке, тертую цедру и немного рома.

К кофе подать сливки.

 

КОФЕ ПО-РУМЫНСКИ

6 ч. л. кофе мелкого помола, 4 ч. л сахарной пудры, 2 ч. л. какао-пора, 4 чашки холодной воды, сахар, ванилин.

Кофе, сахар и какао смешать в кофейничке, залить холодной водой и поставить на огонь. Непосредственно, перед закипанием снять с огня и разлить в чашки, положив в каждую сахар по вкусу, немного ванилина и взбитых с сахарной пудрой сливок. Вместе с готовым кофе подать ванилин и сливки.

 

КОФЕ ПО-ВЕНГЕРСКИ

Горлышко согретого кувшина, поставленного на водяную баню, закрыть чуть влажной фильтровальной бумажкой, кофе крупного помола залить горячей водой. Горлышко должно быть как можно более закрытым для сохранения аромата. В процеженный напиток положить сахар и подать.

 

 

КОФЕ «ОРИЕНТ»

8 ч. л. кофе, 3 ст. л. меда и 300 мл воды

Воду и мед смешать в кофейничке, поставить на огонь и вскипятить. Добавить кофе и, мешая, довести до кипения. Разлить в 4 чашечки.

 

КОФЕ ПО-КАЗАЦКИ

0,25 л крепкого кофе, 0,25 л красного вина, 3 рюмки водки, сахар.

Все указанные продукты смешать.

Этот кофе принимают в небольших количествах.

КОФЕ с лимоном

Вода - 1 л, кофе - 70 г, лимон - 4 ломтика, сахар.

1 ст. л. сахара расплавить в кастрюле до коричневого цвета, влить кипяток, всыпать только что смолотый кофе или растворить порошок кофе, добавить по вкусу сахар. Ломтики лимонов посыпать сахаром. В чашки налить кофе положить ломтики лимона.

 

КОФЕ С МОЛОКОМ

Смешать 0,4 л крепкого горячего кофе и 0,25 литра горячего молока. Можно приготовить кофе на оном молоке.

КОФЕ С ЛИКЕРОМ

К чашке черного кофе без сахара или не очень сладкого подать рюмку: малинового ликера, малиновой наливки или пунша. Пить, чередуя, 2 глотка кофе и немного ликера.

 

КОФЕ С КОНЬЯКОМ

К чашке черного кофе подать рюмку коньяка; пить маленькими глотками коньяк и кофе. Сахар в кофе - по вкусу, можно и совсем исключить.

 

КОФЕ С ЯЙЦОМ

Хорошо перемешать в стакане яичный желток и две столовые ложки теплого молока или сливок, затем добавить чашку крепкого горячего черного кофе. Кто любит сладкое - можно вместе с яичным желтком дать одну или две чайные ложки сахарной пyдpы.

 

КОФЕЙНЫЙ ПУНШ

Смешать 0,4 литра горячего черного кофе, 0,25 литра подогретого (но не выше 70 градусов) красного вина и маленькую рюмку коньяка. Положить несколько кусочков сахара, натертых о лимонные или апельсиновые корки.

 

КОФЕ С ЛИМОННЫМ СОКОМ

На чашку черного кофе дать чайную ложку лимонного сока и ложку сахара.

 

КОФЕ-ГЛЯССЕ

Вода - 1 Л, кофе - 8 ч.л., мороженое сливочное - 4 порции.

В кипящую воду всыпать кофе, довести до кипения, но кипятить. В закрытой посуде дать остыть, процедить. Высокие стеклянные стаканы или чашечки до половины черным кофе, сверху положить мороженое.

КОФЕ С ПРЯНОСТЯМИ

На дно мелкой эмалированной кастрюли положить кожицу одного лимона и одного апельсина, нарезанную кусочками, добавить четыре-пять гвоздик, четыре кусочка корицы и 20 кусочков сахара-рафинада. Сахар облить коньяком - 0,5 стакана и поджечь. В горящую смесь влить 1 литр крепкого черного кофе и через 3-4 минуты разлить через сито в маленькие чашечки.

 

КОФЕ ПО-ИРЛАНДСКИ

На стакан - два-три кусочка сахара и две-три чайные ложки водки. Заполнить крепким черным горячим кофе, немного сливок или сметаны.

 

КРЕМ-КОФЕ ПО-БАВАРСКИ

В эмалированной кастрюльке растереть два яичных желтка и 75 г сахарной пудры или песка; добавить чашку горячего молока и чашку крепкого горячего черного кофе. Смесь поставить на огонь, непрерывно помешивая, но не доводя до кипения. Добавить желатин, предварительно разведенный в нескольких ложках теплого черного кофе.

Разлить крем в маленькие формочки и поставить в холодильник.

Количество желатина нужно брать по объему жидкое, руководствуясь дозировкой, рекомендованной на коробочках с желатином.

 

КОФЕ С МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДОЙ

В сладкий охлажденный кофе с молоком (сахар вкусу) добавить такое же количество охлажденной минеральной воды.

 

ДОМАШНИЙ НАПИТОК

В 0,5 литра горячего крепкого кофе, добавить три-четыре столовые ложки пчелиного меда и сахар (по вкусу). Затем охладить и добавить 0,25 литра холодного молока и 0,25 литра минеральной воды.

 

КОФЕ С РОМОМ

в чашечку добавить немного рома и сгущенного молока с сахаром.

 

МОККО-АКТИВ

Готовят очень крепкий черный кофе (на 0,5 литра воды, 40-50 г натурального кофе) и в горячем виде профильтровывают через воронку со стерильной ватой фильтровальной бумагой, добавляют сок лимона и две-три столовые ложки пчелиного меда.

 

МОККО-ФЛИП

Хорошо смешать: чашку холодного кофе, сырой яичный желток, столовую ложку сахара. Дополнить стакан холодного молоком.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ №4

Калейдоскоп интересных фактов.

Ø Кофе как лечебное средство применялось в классической арабской медицине в 900-100 гг. н.э. Второе его рождение произошло после открытия кофеина.

Ø Годом появления кофе в России считается 1665 г., когда придворный лекарь прописал царю Алексею Михайловичу рецепт; ''Вареное кофе, персиянам и туркам знаемое, изрядное есть лекарство против надмений, насморков и главоболений''.

Ø В результате многовековой селекции арабы создали один из лучших сортов кофе – ''Мокко''.

Ø Бразильский кофе из штатов Рио и Викторя имеет характерный запах и вкус из-за йодистых соединений, содержащихся в почве.

Ø Чтобы восстановить аромат кофе - ''оживить'' зерна, надо промыть их в холодной воде и просушить в горячей духовке до потрескивания.

Ø Впервые способ приготовления растворимого кофе был предложен в 1901 г. японский химиком, но в то время к этому открытию отнеслись равнодушно.

Ø Там, где растут и цветут кофейные деревья, пчелиный мед имеет черный цвет, для нас совершенно непривычный.

Ø У пауков под влияние кофеина возникает что-то подобное неврозу: меняется закономерность плетения паутины и получается беспорядочный узор.

Ø Эскиз иллюстрации башни Колар Люксембургского дворца, которая стала знаменитой по книгам Виктора Гюго, принадлежит руке самого писателя; он нарисовал ее спичной на кофейной гуще, когда завтракал в одном из парижских бистро. 

 

 

Кофеин, как химическое вещество.

Основной состав кофе давно изучен химиками. Еще во времена Д.И. Менделеева было известно, что в поджаренном кофе содержится;

 около 25% клечатки,

по 14-16% белков и жиров,

4 % золы (минеральных веществ)

и 3% воды.

При варке кофе в домашних условиях, если это не ''растворимый кофе'', в кипяток переходит около четверти массы порошка.

В кофе множество гетероароматических соединений: в каждой чашке – примерно 1 мг, почти 300 наименований. В их циклы входят атомы N, O, S; эти соединения включают многие алкалоиды, витамины, антибиотики и служат составными частями молекул нуклеиновых кислот и белков. При этом в кофе есть вещества, способные предотвращать ряд болезней, включая диабет и катаракту.

В кофе содержится соединения железа, магния, калия, присутствуют такие химические элементы, как сера, азот, фосфор, хлор. Эти элементы входят в состав сложных органических соединений: белков, кофеина, никотиновой, хинной, уксусной, яблочной, лимонной кислот и полисахаридов.

Кофеин — наркотик, принадлежащий к семейству ксантинов. Хотя теофиллин (содержащийся в чае) и теобромин (содержащийся в шоколаде) также являются ксантинами, они значительно отличаются от кофеина по своей структуре и по биологическим функциям. По химическому составу эти наркотики очень сходны, но оказывают совершенно различное физиологическое воздействие на организм. Тем не менее, большинство специалистов по химии питания сходятся на том, что кофе, чай и шоколад содержат значительное количество кофеина.

Кофеин содержится в кофе и чае (1-3%), в орехах кола, в какао, образует бесцветные кристаллы, довольно хорошо растворимые в воде, хуже – в холодно и спирте. Кофеин в довольно больших количествах получают из отходов чайного производства: извлекают водой и затем дихлорэтаном. Из воды вещество осаждается в виде длинных, гибких, шелковистых игл. На вкус горьковато. В относительно больших дозах ядовито.

При обжаривании кофе происходят сложные химические превращения. Сначала испаряется вода, и частично разлагаются органические вещества. Сахара переходят в карамели, и семена приобретают коричневый цвет. Нерастворимые полисахариды распадаются на более простые растворимые углеводы. Разрушается тригонеллин, образуется никотиновая кислота. Продукты распада хлорогеновой кислоты, а также более семидесяти ароматических веществ придают кофе характерный вкус и неповторимый букет ароматов. В процессе обжаривания кофейные зерна набухают, так как в них образуется углекислый газ, он выполняет функцию консерватора аромата.