Kaffee© Werner Schalko
Werner Schalko 2
Von der Blüte zur Bohne
Kaffee-anbau-gebiete
Schnitt durch die KaffeefruchtKaffeebohne
Silberhäutchen
Pergamenthülle
Fruchthülle
Fruchtfleisch
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Die wesentlichen Bestandteile einer Kaffeebohne
InhaltsstoffeAnteil in der Kaffeebohne
z.B. enthalten in:
Kohlenhydrate 30-40% Saccharose, Glucose
Wassergehalt 10-13% Wasser
Fettstoffe 10-13 Linolsäure, Palmitinsäure
Säuren 4-5% Chlorogensäure
Eiweißstoffe 11% Proteine
Mineralstoffe 4% Kalium, Calcium, Magnesium
Aromastoffe 0,1%1000 verschiedene, noch nicht
alle entdeckt
Alkaloide 0,8-2,5%Coffein, Trigonellin, Nicotinsäure,
Theobromin und Theophyllin
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Entcoffeinieren mit CO2
Vorquellen des
Rohkaffees
Extraktion mit überkritischem
Gas
Trocknen des entcoffeinierten
Kaffees
Trennung des Coffeins vom
Gas mit Wasser oder Aktivkohle
Reinigung des Coffeins
Rohkaffee
ReincoffeinEntcoffeinierter
Rohkaffee
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Reizstoffarmer Kaffee
OH
OH
BrenzcatechinR: 21/22 - 36/38; S: 23 - 36 - 37
O CH2OH
Furfurylalkohol R: 20/21/22
Entfernen von brechreizerzeugenden Stoffen durch Dämpfen
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Inhaltsstoffe vor und nach Röstung
Coffein
1,3,7-Trimethylxanthin; Methyltheobromin;
1,2,3,6-Tetrahydro-1,3,7-trimethyl-2,6-purindion
Purin
N
N
N
NO
OCH
3
CH3
CH3
N
N
N
N
H
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Dosis Coffein/Tasse Getränk
Getränk Gehalt (mg/150 ml)
Kaffee gemahlen 60 - 150Kaffee entcoffeiniert 1 - 8
Tee (Schwarztee) 25 - 100Kakao (je nach Zubereitung) 2 - 50
Energy - Drinks 30 - 50Cola- Getränke 10 - 25
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Coffeinabbau
N
N
N
N
O
O
CH3
CH3
CH3
N
N
N
N
O
O
CH3
CH3
H
Theophyllin
N
N
N
N
O
O
H
CH3
CH3
Paraxanthin
N
N
N
N
O
O
CH3
HCH3
Theobromin
N
N
N
N
O
O
H
HH
Xanthin
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Abbau
• Teilw. Demethyliert, oxidiert und acetyliert
• Ausscheidung über Urin: Di- und Monomethylxanthin, Mono-, Di- und Trimethylharnsäure
Halbwertszeit: 3 – 5 Stunden für Erwachsene,
8 – 13 Stunden für Schwangere
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Wirkung von Coffein• Wirkt auf Großhirnrinde, hemmt
Phosphodiesterase, Adrenalinwirkung durch cAMP bleibt erhalten
• Stimuliert Insulinsekretion
• Kreislaufmittel, erweitert Herzkranzgefäße
• Verlängert Schlaflatenz
• Wirkt harntreibend, entspannt die Bronchialmuskulatur
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Wirkung von Coffein
• Erhöht Atemfrequenz → Doping
• Blutdruck und Körpertemperatur steigen
• Antagonist von Adenosin → Freisetzung von Neurotransmittern
• Wirkt gegen Kopfschmerz, Asthma, Herzschwäche, Morphinvergiftung...
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Toxizität
• 500 mg/ 60 kg: Händezittern, Erregung, Schlaflosigkeit
• 500 mg/Tag für Schwangere toxisch
• 6 g/ 60 kg: Dopingmittel
• 10 – 30 g letale Dosis
• Synergismus mit Alkohol
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Trigonellin und Rösten
N
COOH
N
O
OMe
N
O
NMe
H
N
CH3
N
N+
CH3
O
O
Nicotinsäure
Nicotinsäuremethylester
Nicotinsäuremethylamid
Methylpyrrol
Pyridin
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Chlorogensäure
CH
H
OH CH
O
OH
CH
OH
OH CH
O
OH
CHOH
MeO
CH
O
OH
p-Cumarsäure
Kaffeesäure
Ferulasäure
OH
OH
OHOH COOH
Chinasäure
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3-Caffeoylchinasäure
OH
OH
OHCOOH
CH
CH
O
OH
OH
O
Kaffeesäure Chinasäure
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Aromastoffe
• Die Röstprodukte hydrolysierter Chlorogen-säuren, nur wenig am Kaffeearoma beteiligt.
• Die Röstprodukte des Trigonellins
• Maillard-Reaktion:
Reduzierende Zucker reagieren mit Aminosäuren, Peptiden oder Proteinen.
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Aromastoffe
N
NN
H O
O
S
CH3
H
O
OHSH2C
Pyrrol CyclohexanonPyrazin
Kahweofuran trans-2-Nonenal
2-Mercaptomethylfuran
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Ein Aroma entsteht
AROMA
Geschmack GeruchSomatosensorische
Eindrücke im Mundraum
Direkter Geruch Indirekter Geruch
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Geschmackstoffe
Bitter
• Coffein (30 %)• Maillardprodukte
Sauer
• Div. Säuren
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Acyclische Säuren
• Ameisensäure
• Essigsäure
• Milchsäure
• Citronensäure
• Äpfelsäure
•Maillardreaktion
•Rohkaffee
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Farbstoffe
Melanoidine: enthält zahlreiche Chromophore, Absorption im sichtbaren Bereich
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Phytinsäure
• Behindert Resorption von Magnesium, Calcium, Eisen, Zink (Komplexierung)
O
OO
OO
OP*P* P*
P*
P*P*
P* = Phosphorsäurerest