Физические свойства кофеина.

Ф.Рунге выделил из кофейного экстракта бесцветные кристаллы вещества слабогорького вкуса, без запаха. Водный раствор этого вещества по своему возбуждающему действию во много раз превосходил кофейный отвар. Расшифровать состав и структурную формулу соединения, названного кофеином, удалось в 1897 г. другому немецкому химику Э. Фишеру. Он получил кофеин синтетическим путем. Это и подтвердило правильность его суждений.

Чтобы напиток обладал тонизирующими свойствами, он должен содержать 0,1-0,2г кофеина, что находится в ложке натурального растворимого кофе Максимальная доза допустимая на один прием, - 0,3г. Действие кофеина кратковременно 1-3 часа. Некоторые, желая продлить этот эффект, пьют кофе несколько раз в день. Это вредно: может появиться чрезмерная возбудимость, бессонница, сердцебиение. Кофеин действует на кору головного мозг, повышая умственную работоспособность и снимая усталость. Активизируется работа сердечной мышцы, что способствует расширению коронарных сосудов сердца. Кофе возбуждает секреторную функцию пищеварительных желез. Хлорогеновая кислота дает вяжущий вкус. Она биологически активна.

Максимальный срок хранения для кофе, упакованного в бумажные коробки, - 6 месяцев.

Медленно растворим в воде (1:60), легко – в горячей (1:2), трудно растворим в спирте (1:50).

Растворы имеют нейтральную реакцию. Одна чашка натурального кофе может содержать до 100-200 мг кофеина.

При поджаривании кофейных зерен они приобретают красновато-коричневый цвет, сильно, почти наполовину увеличиваются в объеме и теряют в массе 17-20%. При этом из зерен удаляется не только большая часть воды, но происходит пиролиз сахаров, клечатки и разложение других органических веществ, образуются пальмитиновая кислота, уксусная кислота, гидрохинон метиламин, пиррол.

Применение:

Средняя доза кофеина для взрослых: 0,05 – 0,1г на прием два раза в день.

Старше двух лет - 0,03 - 0,075г на прием в зависимости от возраста. Учитывается индивидуальность.

До двух лет - не назначают.

Можно применять кофеин при инфекционных и других заболеваниях сопровождающихся угнетением функций ЦНС (Центральной Нервной Системы) и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотическими и другими ядами, угнетающими ЦНР при спазмах сосудов головного мозгов, для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. При энурезе у детей.     

 

 

Опыт №1: Возгонка кофеина с MgO.

Кофеин возгоняется при 180^оС, и в растворах находятся в виде моногидрата, устойчивого до 100^оС. Запах кофеина мы не чувствуем, на вкус – горьковат. 

 

Оборудования и вещества: стеклышко, фарфоровая чашка, MgO (оксид магния), 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:

Сорта расположены в порядке убывания по количеству выделения кофеина:

 

1. Жокей традиционный;

2. Жокей классический;

3. Max Well House;

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