KAHVIN KEMIAA



Kahvin koostumus


Mitä kupillinen kahvia sisältää?

Energiaa 7kJ/1,8kcal
Proteiinia 0,4g
Hiili-hydraatteja 0,4g
Rasvaa <0,1g

(Lähde: www.ktl.fi/fineli)


Kahvin kemiallinen koostumus massaprosentteina

Kahvijuoman kemiallinen koostumus laskettuna massaprosentteina kuiva-aineesta (kahvijuomassa on 1,5% kuiva-ainetta) on keskimäärin seuraava:

Polysakkaridit 24,1%
Klorogeeniset hapot 15%
Kivennäisaineet 14,1%
Proteiinit 6%
Kofeiini 4,8%
Karboksyylihapot 3%
Monosakkaridit 1-2%
Trigonelliini (n-metyylinikotiini-happo) 1,6%
muut yhdisteet 29,9%

(Lähde: Kahvi, oppimateriaali kouluille, 1997)


Lisää kahvin kemiasta

Paahdetusta kahvista on tunnistettu noin 1000 haihtuvaa aromiainetta: furaaneja, pyrroleja, pyridiinejä, tiofeenejä, tiatsoleja, oksatsoleja ym. heterosyklisiä happi-, typpi- ja rikkiyhdisteitä.

Lisäksi kahville antavat aromia lukuisat alifaattiset aldehydit, ketonit, alkoholit, esterit, hapot ja fenolit.

Raakakahvin liukenevien aineiden pH on 6,0-6,5. Paahtaminen alentaa pH:n 4,8-5,1:een.

Kahvissa on myös useita happoja, mm. kahvihappoa, karboksyylihappoa, klorogeenihappoa, sitruunahappoa ja etikkahappoa.


Kahvin antioksidantit

Kahvissa, kuten monissa muissakin kasveissa on aineita, joilla on hapettumista estävä vaikutus eli antioksidantteja. Antioksidanttien on osoitettu vaikuttavan edullisesti ihmisen terveyteen. Kahvin antioksidantit ovat pääasiassa fenolihappoja: klorogeenihappoa, kahvihappoa, ferulihappoa, p-kumariinihappoa ja sinappihappoa.

(Lähde: www.kahvi.net)


Kofeiini

Kofeiini on maailman suosituin huume. Se on keskushermostoa stimuloiva aine. Valkoinen, kitkeränmakuinen ja kiteinen aine eristettiin kahvista ensimmäisen kerran vuonna 1820. Kofeiinia on myös kaakaopavuissa ja siten kaakaossa ja suklaatuotteissa. Sitä on koolapähkinöissä, joita käytetään kola-juomien valmistuksessa. Myös tee sisältää kofeiinia.

Juoman muodossa nautitun kofeiinin vaikutus ulottuu kehon kaikkiin kudoksiin viidessä minuutissa. Huippupitoisuus veressä saavutetaan noin 30 minuutissa. Puolet nautitun kofeiinin määrästä hajoaa noin neljän tunnin kuluessa - nopeammin tupakoijilla ja hitaammin vastasyntyneillä, raskauden loppuvaiheessa olevilla naisilla sekä henkilöillä, joilla on maksassa vikaa.

Parin kahvikupillisen sisältämällä kofeiinilla (75-150 mg) on monia lieviä fysiologisia vaikutuksia. Aineenvaihdunta vilkastuu, mikä ilmenee tarmokkuuden lisääntymisenä tai kehonlämmön nousuna tai molempina. Hengitystiheys kasvaa ja virtsaneritys lisääntyy, veren rasvahappotaso nousee, samoin vatsahappotaso. Kahvin käyttö saattaa nostaa verenpainetta. Kofeiini virkistää aivoja ja lisää ihmisen tarmokkuutta.

Kuvassa kofeiinimolekyylin rakennekaava.

(Lähde: www.paihdelinkki.fi)


Kofeiinin määritys

Kofeiinin eristäminen


UUTTOMENETELMÄ


UUTTO Neste-nesteuutolla tarkoitetaan yhdisteen uuttamista vesifaasista veteen liukenemattomaan orgaaniseen faasiin. Tällöin vesiliuoksessa muodostunut yhdiste siirtyy faasien rajapinnan kautta orgaaniseen liuottimeen.

Käytännössä uutto suoritetaan siten, että erotussuppiloon laitetaan sekä vesi- että orgaaninen faasi, tutkittava yhdiste ja puskuriliuos. Suppiloa ravistellaan voimakkaasti noin minuutin ajan, jonka jälkeen faasien annetaan erottua. Tiheydeltään suurempi liuotin jää suppilon alaosaan.

(Lähde: Epäorgaanisen kemian perustyöt II, toim. Klinga & Näsäkkälä 2003)

Kahvin uuttaminen tapahtuu saman periaatteen mukaisesti (kyseessä kiinteä-nesteuutto). Aluksi kahvin aromit ovat kahvijauheessa. Uutettaessa kahvia kuumaan veteen, kahvin aromit siirtyvät kahvijauheesta liuottimeen eli veteen.