Звонок будильника зазубренной пилой вырывает из обьятий сна, свет из-за занавески жгучими импульсами внезапно заставляет сетчатку заливать пакетами нервных импульсов. Спящий организм неторопливо проводит инициализацию базового оборудования, убеждается в относительной сохранности контрольной суммы нейрональных последовательностей и запускает базовую операционную систему по дороге на кухню. Запутанные скрипты инициализации заставляют руки выполнять сложные последовательности нажатий кнопок, регистрируют глухое жужжание акустическими сенсорами, звук льющейся жидкости… автоматически включает внутренний таймер на 25 секунд, одновременно отслеживая цветовые характеристики тихо журчащей пары тонких струек. Несколько движений чайной ложкой, ускоряющей растворение сахарозы, и сознание взрывается от сочетания тонкого бодрящего аромата, тягучего шоколадного вкуса с легкой кислинкой и нотами тропических фруктов. В сознании медленно проступает образ смуглых девушек, наполняющих свои корзины красными ягодами под лучами палящего горного солнца. Пробуждение...
На Хабре/Гиктаймсе уже не раз обсуждался кофе и все, что с ним связано. Я решил написать пост, посвященный этому напитку и различным эффектам кофеина с медицинской точки зрения. Если хватит времени — возможно это будет цикл статей с экспериментами над людьми, computer vision и прочим непотребством. Увидим. А пока, товарищи кофеиноманы и им сочувствующие, добро пожаловать под кат.
Под палящим эфиопским солнцем
Изначально кофейное дерево произрастало исключительно в Эфиопии. Бодрящий эффект ягод кофе обнаружил традиционный пастух (вообще эти пастухи подозрительно часто участвуют во всех мыслимых легендах о происхождении еды) и его энергичная кофеиновая коза. В XIV веке кофе распробовали на Аравийском полуострове, после чего он начал распространяться по Османской империи и далее по миру. На несколько веков у арабов фактически был единственный источник кофе в мире, все экспортируемые зерна кофе подвергались температурной стерилизации, чтобы исключить возможность культивации в других странах. Все это продолжалось до тех пор, пока в XVII веке исламский суфий Баба Будан не вывез жизнесопособные зерна в Южную Индию. Чуть позже, в том же веке, голландские торговцы вывозят контрабандой кофе на Яву и Суматру, на чем и заканчивается арабская монополия на выращивание кофе.
Сейчас кофе выращивается по всему миру в странах с жарким, влажным климатом — Бразилии, Колумбии, Эквадоре, Гватемале, Эфиопия и других.
Кофе — очень нежный продукт. Сотни ароматических компонентов в составе готового напитка зависят от правильного сбора и обработки кофейного зерна. Так как кусты растут в странах с относительно постоянной температурой и продолжительностью светового дня, ягоды созревают непрерывно. В результате на ветке могут одновременно находиться ягоды разней степени зрелости. Именно поэтому, в большинстве стран, сбор урожая исключительно ручной процесс, требующий внимания ко всем этапам. Исключение — Бразилия, где из-за особенностей климатики кофе созревает сезонно и часто применяется машинный метод уборки.
Вначале собранный урожай промывают от посторонних примесей. После этого в зависимости от технологии он проходит стадию ферментации, при которой происходит окончательное формирование будущего зерна.
Мякоть смывается в специальных барабанах и зерна сушатся. После этого зеленый кофе сортируется и упаковывается. С этого момента начинается путь кофе от крупных международных аукционов к мелким и крупным обжарщикам кофе по всему миру.
Размер зёрен кофе играет важнейшую роль в определении его сортности — считается, что чем крупнее зерно, тем спелее была ягода, из которой его получили, и соответственно, тем лучше настой кофе из такого зерна. Зерна кофе сортируются по размеру с помощью нескольких сеток с ячейками разного размера:
сито № 20 — ячейка больше 8 мм — очень большое зерно
сито № 19 — ячейка 7.543 мм — экстра большое зерно
сито № 18 — ячейка 7.146 мм — большое зерно
сито № 17 — ячейка 6.749 мм — достаточно большое зерно
сито № 16 — ячейка 6.352 мм — хорошее зерно
сито № 15 — ячейка 5.955 мм — среднее зерно
сито № 14 — ячейка 5.558 мм — малое зерно
сито № 13 — ячейка 5.161 мм — мелкое зерно
сито № 12 — ячейка 4.764 мм — очень мелкое зерно
Рожденный в пламени
«Кофе должен быть черным, как ад, крепким, как смерть, и сладким, как любовь»
Турецкая поговорка
| Стадия | Свойства зёрен | Потеря веса | Температура (C°) | Признаки |
|---|---|---|---|---|
| Нежареный | Сырые бобы, 12 % влажность. | 0,0 % | Комнатная | Зелёные (бледно-серые с зелёным оттенком) и гладкие. |
| Коричная | Выделение пара заставляет боб расширяться. | 13,0 % | 93—135 | Светло-коричневый цвет. Лёгкая насыщенность вкуса, слабый аромат с хлебным запахом. Отсутствие масла на поверхности. |
| Американская | Бобы продолжают увеличиваться в размере. Слышен «первый крак». Содержание кислоты выше, чем сахара. | 14,0 % | 168—190 | Умеренного светло-коричневого цвета, с сухой поверхностью, с «кислинкой», сохранены отличия между зёрнами, присущие зелёным бобам. Увеличиваются в размере. |
| City (городская) | Сильное увеличение размеров боба. Заканчивается стадия «первого крака» | 15,0 % | 198—218 | Бобы трескаются от выделяющихся газов. |
| Full City | Зёрна сильно увеличиваются. Баланс кислот и сахара. Начало стадии «второго крака». | 16,5 % | 223—229 | Коричневого цвета средней насыщенности, в основном с сухой поверхностью, местами появляются следы масла. Сбалансированная кислотность, полная насыщенность вкуса. |
| Венская | Утеряна большая часть газа, конец стадии «второго крака». | 17,0 % | 229—235 | Яркого коричневого цвета, появление капель масла на поверхности зёрен, появление сладковато-горьких тонов вкуса. Приглушённая кислотность, сильная насыщенность. |
| Espresso | Уменьшение аромата, карамелизация сахара. | 18,0 % | 235—240 | Тёмная блестящая поверхность с пятнами масла. Сладковато-горький вкус доминирует. Кислотность приглушена. |
| Французская | Радикальное уменьшение кислотности, карамелизация сахара. | 19,0 % | 240—246 | Тёмного, практически чёрного цвета, зёрна покрыты маслом. Запах горелого масла. Различия, характерные для зелёного кофе, полностью приглушены. Горький — сладко-горький вкус доминирует. |
| Итальянская | Боб теряет характерный аромат кофе. | 20,0 % | 246—262 | Чёрный, сухая блестящая поверхность. Доминирует жжёный горький вкус. |
После того, как мешки с кофейными зернами разлетаются по всему миру, наступает одна из самых ответственных частей — обжарка. По сути, самих региональных производителей кофе не так много. Все многообразие и богатство ароматов определяется прямизной рук местных обжарщиков, подобранностью купажей и, самое главное, временем прошедшим с момента обжарки. Вкус и аромат кофе определяют сотни сложных по структуре веществ. В самом начале нашего века немецкий химик Эрдманн, дистиллируя жареный кофе с перегретым паром, выделил остро пахнущее масло. Этому маслу он дал название «кафеоль». Содержание кафеоля в жареном кофе может быть до 1,5%. Имено благодаря ему формируется сложный ароматический букет.
При обжарке, вследствие карамелизации сахара и целого ряда реакций, постепенно уменьшается кислинка, возрастает насыщенность напитка. В финале, ближе к самой темной обжарке, появляется горечь, стираются различия между исходными сортами зеленого кофе, вкус обедняется. Поэтому, наиболее кошерной считаются более светлые обжарки, чем итальянская, даже, если речь об эспрессо. Кстати, в наиболее темной обжарке падает концентрация кофеина.
Таймер тикает
Очень важный угол на моей кухне
Что нас так привлекает в кофе? Употребление этого напитка во многом происходит не ради кофеина как такового. Иначе две таблетки по 100 мг кофеин-бензоат натрия за три копейки и эквивалент крепкой чашки кофе уже в крови. Лично для меня кофе — это неотъемлемая часть утра. И обеда. И иногда ночи, если честно. Причем зачастую не для того, чтобы взбодриться, а лишь ради этого неповторимого терпкого букета из фруктовых нот и насыщенной шоколадной горчинки. Очень помогает привести мысли в порядок и отрешиться от хитрой паутины текущих дел. Иногда, к сожалению, праздника не получается. Готовишь чашку эспрессо, а на выходе печальный напиток пропитанный горечью безысходности и напрочь лишенный всех вкусовых нюансов. Обычно в этот момент проверяешь еще раз пачку и понимаешь, что промахнулся, покупая кофе. Пару раз я был очень обрадован, что взял кофе довольно свежей обжарки, всего месяц как. А потом оказывалось, что ошибся в графе год и продукт напоминал те зерна, что пару лет валяются в банках вдоль парфюмерных магазинов. Лишь потом я окончательно понял, что все нюансы раскрываются только в том случае, если обжарка была не более трех недель назад. Потом все различия между сортами постепенно стираются и результат становится весьма печальным. Причем это относится к любому варианту упаковки. Как только кофе обжарен — таймер запущен. Каждый день — это потеря части летучих эфирных масел, это очередная сложноэфирная молекула, убившаяся безвозвратно в неравной борьбе с кислородом. Именно поэтому даже недорогие сорта играют свежими красками, если обжарка была совсем недавно.
Правильный кофе, который 4 дня как обжарили.
Собственно, именно поэтому я и отказался для себя от обычного кофе в супермаркете и перешел на схему «заказ кофе — обжарка в конце недели — доставка в течении 2-3 суток». Обратно к зернам, валявшимся по полгода на складах в пути от обжарщика к супермаркетам, уже не хочется.
Арабика vs робуста
На редкость избитое противостояние, возведенное в ранг священной войны за потребителя. Иногда я жду, когда же производитель к огромной надписи «100% арабика» начнет добавлять «Без ГМО» и «Без асбеста и холестерина». Ибо напоминает. Чаще всего за такими надписями скрыватся пережаренное в уголь самое дешевое сырье, которое валялось где-то на складах длительное время. По сути же, выращивание кофе чем-то сильно напоминает культивацию винограда. Чем более гадкие условия, чем отвратительнее скалы вместо почвы, жестче ультрафиолет, тем более ароматные и сложные по композиции ягоды там растут. Но и урожай будет совсем невелик, да и капризны такие сорта в уходе.
Робуста (Coffea canephora)- житель равнин и невысоких склонов. Дерево на редкость устойчиво к вредителям, обильно плодоносит в течение всего года. Но… Аромат крайне беден и невыразителен
Арабика (Coffea arabica) растет на высотах 1600—2000 м, довольно капризна в уходе, нередко поражается вредителями, но при этом содержит вдвое больше эфирных масел и обладает гораздо более нежным и сложным ароматическим букетом
Зерна арабики и робусты после обжарки
По сути робусту используют в большинстве случаев для удешевления итоговой смеси. Вкус у напитка из чистой робусты, конечно, не такой как у желудёво-цикориевых суррогатов, да и в свежеобжареном виде она не так плоха… Немного удивила непривычным ароматом жареных подсолнечных семечек, но вкус в итоге прямой как топор, тяжелый, без каких либо особых нюансов. Для себя я все-таки решил от робусты отказаться, хотя надо будет попробовать ее в турке. Зато у нее есть одно несомненное преимущество — концентрация кофеина в 2-3 раза выше, чем у арабики. Кстати, обратите внимание, что робуста на фотографии еще и более светлой обжарки, что уменьшает потери кофеина при термическом разложении. В результате, если вам внезапно нужно сдать проект до дедлайна, а впереди одна ночь, то робуста может в этом помочь. Главное не перестараться. Я по глупости решил продегустировать ее в районе 19 часов. Отпустило только к часу ночи.
Арабика на ее фоне отличается более мягким действием в плане стимуляции из-за меньшей концентрации кофеина, но зато может дать те самые восхитительные шоколадно-фруктовые ноты, присущие свежеобжаренному зерну. Именно то, что нужно, чтобы просыпаться по утрам)
Behind the scene. Кофеиновый выстрел в мозг
Coffeinum-кофеин — это триметилксантин.
Доза выше дозы «деци»
Возбуждает сильно сердце,
Увеличивая в нем систолический объем.
Студенческий мнемостих по фармакологии
Пока горячий ароматный кофе омывает вкусовые пупырышки и всячески будоражит обоняние, часть крайне важных молекул в его составе стремительно всасывается в кровь, чтобы растолкать засыпающий .
Знакомьтесь — кофеин. Именно это вещество обуславливает те эффекты, которые мы привыкли связывать с чашкой крепкого кофе. В первую очередь речь идет о психостимулирующем воздействии. На самом деле этот алкалоид не единственный в своем роде и схожие эффекты дают его структурные родственники теобромин и теофиллин. Но именно у кофеина максимальный из всех эффект возбуждения ЦНС. Собственно, давайте посмотрим, что именно творит с организмом это вещество. Эффекты можно поделить на краткосрочные (сразу после приема) и долгосрочные (накопительный вариант в течение длительного промежутка времени).
Шлюзы открыты, мой капитан!
Очень часто можно встретить упоминания о том, что у чая и кофе отрицательный водный баланс. То есть, выпивая 200 мл кофе вы теряете большее количество жидкости. Отчасти это так, но здесь все зависит от концентрации кофеина в растворе и чувствительности рецепторов конкретного человека. Кофеин — достаточно сильный диуретик, что связано с его эффектом снижения реабсорбции электролитов в почечных канальцах. В обычном состоянии организм стремится вылить из организма все «отходы производства» через почки. Однако при этом можно потерять и ценные ионы кальция, калия и т.п. Именно поэтому эволюция придумала механизм активного возврата таких веществ против градиента концентраций, что приводит к удержанию ценных вещей в крови и концентрации токсинов и отходов в моче. Диуретики вмешиваются в этот процесс и увеличивают скорость фильтрации ценой потери эффективности реабсорбции.
Именно в этой структуре и происходит процесс фильтрации крови.
Собственно, именно поэтому после пары чашек кофе уже через 10-15 минут как правило тянет в туалет. Отсюда рекомендации не употреблять кофеин-содержащие напитки перед интенсивными физическими нагрузками. Рискуете получить обезвоживание. Плюс, именно с этим связан один из слабо-негативных эффектов при длительном употреблении больших доз кофе — вымывание кальция из организма. При несбалансированной диете есть риск терять кальция больше, чем его поступает с пищей. В результате — падение уровня кальция в слюне (здравствуй, кариес), в костях (хрупкость), в крови (вплоть до судорог в мышцах). Следует сказать, что надо быть совсем упоротым, чтобы довести себя до такого состояния. Если вы не пьете по 10 чашек френч-пресса в день — беспокоиться не о чем. Однако, увеличить количество творога и нежирного мяса в рационе не помешает в любом случае.
Нам нужно больше мощности!
При дозировках свыше 100 мг кофеин начинает оказывать ощутимое воздействие на сердечно-сосудистую систему. Причем его воздействие зачастую достаточно парадоксально. Все знают, что кофеин увеличивает частоту сердечных сокращений и объем прокачиваемой крови. Ну и вполне логично, что гипертоники смотрят на кофе как на чистый яд, повышающий давление в заоблачные дали. Так вот — кофеин иногда даже снижает артериальное давление. Дело в том, что у него есть противоположные векторы воздействия — усиление сердечной деятельности влечет одновременный рост давления, однако кофеин также вызывает расширение кровеносных сосудов скелетных мышц и ряда магистральных — сосуды головного , сердца, почек. Кофеин почти не поднимает нормальное артериальное давление, но может восстановить пониженное до нормальных показателей. Именно поэтому он входит в число важных препаратов для оказания первой помощи. Незаменимая вещь при коллапсах и всякого рода гипотониях.
Улучшение магистрального кровотока делает кофе офигительным средством для устранения головной боли, естественно, при условии, что она связана именно с застойными явлениями в кровеносной системе головного . Именно поэтому многие препараты выпускаются в виде комбинированных средства вида «анальгетик + кофеин». Например, Цитрамон П (Ацетилсалициловая кислота + Кофеин + Парацетамол).
Бодрящий укол в мозг
Одна из главных целей употребления кофе, помимо наслаждения самим ароматным напитком, — взбодриться утром или не уснуть вечером, если предстоит важная работа, которую нельзя отложить. И вот тут есть много неочевидных побочных камней. Для начала хочу сразу сказать, что стимуляторы никогда не являются решением проблемы недосыпа. При возможности поспать — лучше так и сделать, а не заливаться по самые уши кофеинсодержащими напитками. Ибо дохлую лошадь бить электрошокером весело, но довольно бессмысленно.
Бодрящий эффект кофеина основан на принципе конкурентного ингибирования аденозина. Есть рецептор — условная кнопка с замком. Есть вещество, которое этот рецептор стимулирует — ключ, который активирует кнопку. Конкурентный ингибитор — это вещество имеющее, как правило, схожее строение с «родным» для рецептора. В результате рецепторы оказываются заняты ингибитором и исходное вещество уже не в состоянии его активировать. Условно говоря, в наш замок мы напихали спичек, которые туда влезают, но открыть его не могут. Кофеин действует на центральную нервную систему возбуждающе в малых и средних дозах. Но у конкурентного ингибирования есть и обратная сторона. Кофеин не стимулятор. Он скорее «антитормоз». В результате, когда его действие заканчивается и рецепторы открываются, человека выключает резко и без переходов, так как за время блокировки рецепторов накопилось значительное количество «тормозящих веществ». Период полураспада кофеина может колебаться от 2 до 10 часов, но, как правило, составляет в районе 4 часов. У людей, регулярно пьющих кофе, кофеин распадается быстрее. Отсюда и рекомендации не пить кофе позже, чем за 5-6 часов до сна. Иначе можно получить проблемы в частности с корректным чередованием и продолжительностью фаз сна. Что в итоге приведет к разбитости утром и еще большей утомленности.
У кофеина, кстати, есть еще одна особенность. Вы можете взбодриться накачавшись ударной дозой, но работать не сможете. Наступит состояние ажитации. Захочется играть на баяне, подметать, петь, танцевать, играть в футбол одновременно. И на работе сосредоточиться вы не сможете. Поэтому важно подобрать дозу. Не более 100 мг в час. И не более 500 мг в течение 6 часов. А то будет совсем плохо. При сильно передозировке можно наоборот отключиться.
Ажитация (лат. agitatio — приведение в движение) — сильное эмоциональное возбуждение, сопровождаемое чувством тревоги и страха и переходящее в двигательное беспокойство, потребность в движении, либо речевое беспокойство, часто не осознаваемые. Человек в таком состоянии становится чрезвычайно суетлив, способен выполнять только простые автоматизированные действия. У него появляется ощущение пустоты и отсутствия мыслей, нарушается возможность рассуждать, устанавливать сложные причинные связи между явлениями.
Я могу в любой момент бросить!
Наш организм, как и любая устойчивая система имеет кучу отрицательных обратных связей для стабилизации. Соответственно, что будет, если человек пьет кофе литрами ежедневно, непрерывно блокируя аденозиновые рецепторы? Правильно — повысится количество рецепторов, увеличится синтез аденозина. Организм будет пытаться прийти в равновесие. В результате, при резкой отмене кофе у человека может наступить сонливость, подавленность, депрессия. Все это проявления классического «синдрома отмены», он же абстинентный синдром. Но подобные вещи будут явно выражены только при резкой отмене и у людей, которые употребляли более 1000 мг кофеина в сутки — примерно эквивалент 5-7 чашек кофе. В принципе, употребление до 4 чашек кофе ежедневно проблемой не является.
Долгосрочные эффекты от употребления кофе
В этом разделе я буду специально приводить ссылки на научные публикации в рецензируемых журналах, чтобы не быть голословным. Возможно, таким образом получится рассеять ряд мифов о вреде кофе.
Риски заболеваний сердечно-сосудистой системы и употребление кофе:
Очень часто встречается мнение, что употребление кофе может «посадить сердце», увеличить риски инфаркта и т.п. Было проведено исследование, в котором приняли участие 45 589 человек в исследовании с 1986 по 1990 годы. Исследование не показало никакой связи между рисками инфарктов миокарда, потребностью в аортокоронарном шунтировании и другими проблемами даже по сравнению с группой, употреблявшей более 4 чашек кофе в день.
Снижение рисков болезни Паркинсона:
47 351 мужчин и 88 565 женщин без признаков болезни Паркинсона были взяты под наблюдение на 10 и 16 лет для мужчин и женщин соответственно. Результаты показали снижение рисков у групп с высоким потреблением кофе среди мужчин и умеренным (1-3 чашки) у женщин. У тех, кто пил декофеинизированный кофе снижения рисков не наблюдалось.
Снижение рисков сахарного диабета II типа:
88 259 женщин в США в возрасте от 26 до 46 лет участвовали в исследовании. В результате было выявлено снижение рисков заболевания сахарным диабетом II типа по отношению к людям не употреблявшим кофе:0.87 (95% CI 0.73–1.03) для одной чашки в день, 0.58 (0.49–0.68) fдля 2-3 чашек в день и 0.53 (0.41–0.68) для четырех и более чашек. Результаты были схожими у обычного кофе, декофеинизированного и растворимого. При этом употребление чая значимой корреляции с диабетом не показало.
Снижение рисков цирроза печени
Умеренное употребление кофе снижает общую смертность.
Из отрицательных эффектов в литературе упоминается увеличение рисков мочекаменной болезни и уже упомянутой проблемы с вымыванием кальция.
UPD
Совсем забыл. Крайне рекомендую прекрасную книгу «Сoffee, tea, chocolate, and the brain». В ней подробнейшим образом описывается все возможные и невозможные эффекты со всеми ссылками на исследования. Прекрасная вещь, если кому интересно. Гуглится легко:
coffee, tea, chocolate, and the brain filetype:pdf
Вместо эпилога
Цените хороший кофе и будет вам счастье. Ну и естественно определенная разумность в количестве и времени употребления будет нелишней. В остальном бояться каких дибо проблем со здоровьем не стоит. Наоборот, скорее можно ожидать положительных долгосрочных эффектов.
P.S. Моя личная благодарность eexo и artoym за офигительного обжарщика в прошлой теме про кофе.
Всем добра и печенек. /me пошел делать себе четвертую чашку капучино за день.
Автор: Meklon
