Человек давно проявлял интерес к химическому составу кофейного зерна. Его интересовал вопрос, какие вещества придают кофе его особенные свойства.

Кофейное дерево получает из почвы, через корневую систему, минеральные вещества, необходимые для нормального развития растения. В эти вещества входят калий, кальций, натрий, железо, сера, фосфор, азот, хлор, магний и другие элементы. Всего же в сыром кофейном зерне содержится более 2 000 различных веществ: белки, углеводы, жиры, минеральные соли, вода, различные водорастворимые и нерастворимые вещества. Ни один из найденных элементов не противопоказан организму человека. Напротив, все они в тех или иных количествах нужны для нормальной жизнедеятельности организма. Например, хлористый натрий входит в состав жидкой части крови - плазмы. Азот и сера - основа аминокислот белков, составляющих мышечную ткань организма.

Липиды (от греческого lipos - «жир») - обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества - занимает в структуре кофейного зерна достаточно большое место. Однако они, практически полностью, остаются в сухом остатке и в приготовленный напиток не переходят.

Растворимые углеводы - сахароза, фруктоза и галактоза в структуре жареного кофейного зерна занимает от 25% до 28% всех растворимых компонентов.

Большую ценность представляют органические кислоты, являющиеся составной частью кофейных зерен. Они вызывают усиленную желудочную секрецию и этим способствуют хорошему перевариванию и быстрой эвакуации пищи из желудка. По современным данным, зерна кофе содержат более 30 органических кислот: яблочную, лимонную, уксусную, кофейную, оксаловую, пировиноградную, хлорогеновую, хинную и другие. Большинство органических кислот в зеленом кофе находятся в виде солей, металлов и только около 1/3 - в свободном виде.

Наиболее важной и преобладающей органической кислотой является хлорогеновая кислота. Она, по-видимому, придает напитку вяжущий вкус и чувство полноты. Содержание ее в кофе различных сортов колеблется от 4 до 8%.

Еще большим разнообразием веществ отличается жареный кофе. В процессе обжарки химический состав кофейного зерна значительно меняется, поскольку происходят сложные физико-химические изменения, приводящие к новым физическим свойствам, к частичному разложению и образованию новых веществ, обусловливающих цвет, вкус и аромат жареных кофейных зерен. При обжарке кофейное зерно увеличивается в объеме в 1,5 раза и теряет до 18% веса. Потеря происходит за счет испарения влаги и частичного разложения органических веществ: белков, жиров, сахаров, клетчатки, органических кислот и других соединений. Зерно теряет большую часть воды (ее содержание уменьшается с 11% до 3%), а его химический состав изменяется в зависимости от степени и продолжительности обжарки. Кофеин в процессе обжарки изменяется незначительно. Но так как вес кофе уменьшается, то процентное содержание кофеина в жареном кофе несколько увеличивается. Химический состав обжаренного кофейного зерна, как и у сырых зерен, представляет собой широкий диапазон компонентов.

Вещества, содержащиеся в жареных зернах и обусловливающие цвет, вкус и аромат, в процессе варки кофе переходят в напиток. Общая сумма растворимых веществ, переходящих в напиток, достигает 30%, что составляет примерно 85% всех растворимых веществ, содержащихся в жареных зернах кофе. При этом в напиток переходит до 80% хлорогеновой кислоты и до 90% кофеина.

Пищевая ценность натурального кофе (на 100 г напитка без сахара): белки - 0,2 г, жиры - 0,6 г, углеводы - 0,1 г, кальций - 5 мг, витамин РР - 0,6 мг, калий - до 9 мг, фосфор - 7 мг и даже железо - 2 мг. Пищевой ценности кофе по существу не имеет, хотя и содержит белок. Стограммовая чашка напитка дает всего 9 килокалорий. Однако, как источник минеральных веществ, главным образом калия, кофе играет важную роль, поскольку все перечисленные витамины в той или иной степени необходимы нашему организму. Железо - составная часть гемоглобина крови. Кальций и фосфор входят в состав костной ткани. А от наличия в организме человека калия и кальция зависит нормальный ритм сердечной деятельности. Витамины Р необходимы для укрепления кровеносных сосудов. Чашка кофе содержит 20% суточной потребности человеческого организма в этом витамине. От наличия в организме человека калия и кальция зависит нормальный ритм сердечной деятельности. Кальций и фосфор входят в состав костной ткани.

Основным биологически активным компонентом кофе, благодаря которому и обусловлено наше пристрастие к этому напитку, является органический алкалоид кофеин. Кофеин содержится, в различных количествах, более чем в ста растениях, однако лишь в плодах кофе, какао, гуараны и листьях чая его достаточно много

Кофеин, обладая горьким вкусом, тем не менее, почти не влияет на вкус кофе. Поэтому связывать горечь кофе с наличием в нем кофеина - заблуждение. Горький кофе - совсем не значит крепкий, и наоборот - крепкий, это не значит горький! Привкус горечи придают кофейному напитку сложные органические вещества - танины. Для их нейтрализации в кофе добавляют молоко или сливки. Они связывают танины, и напиток теряет горечь.

Помимо кофеина в кофейных зернах содержится еще один алкалоид - тригонеллин. Он участвует в образовании вкуса и аромата обжаренного кофе. Следует упомянуть очень сложное по составу вещество - кафеоль. Включая в себя почти две с половиной сотни компонентов, оно является носителем характерного кофейного аромата.