Сколько кофеина в кофе

Кофеин — одно из наиболее изученных веществ в составе кофе. При умеренном употреблении он полезен: повышает концентрацию и работоспособность. Однако реакция на него индивидуальна: скорость метаболизма кофеина во многом определяется генетически.

У одних людей он перерабатывается быстрее, у других — медленнее. Кроме того, употребление кофеина во второй половине дня может ухудшать качество сна. Поэтому некоторым людям важно контролировать его количество — например, переходить на напитки на декофеинизированном зерне.

В этой статье разбираемся, от чего зависит содержание кофеина в зерне и сколько его может быть в разных напитках.

Что такое кофеин и как он влияет на организм

Кофеин — нелетучий алкалоид, который встречается в кофе, чае, какао, мате, гуаране и орехе кола. Это вещество помогает растениям защищаться от насекомых-вредителей.

Кофеин является природным стимулятором. При умеренном употреблении возбуждает центральную нервную систему и таким образом дарит бодрость, повышает бдительность, поднимает настроение и активизирует память. Кофеин также позволяет улучшить спортивные результаты.

Помимо стимулирующего действия, кофеин помогает в профилактике болезней пищеварительной и сердечно-сосудистой систем, а также некоторых видов рака. Об исследованиях других положительных эффектов этого вещества читайте здесь.

Однако чрезмерное потребление кофеина может вызывать тревожность, бессонницу, учащенное сердцебиение, мигрень и некоторые другие побочные эффекты. Для большинства взрослых безопасной считается доза до 400 мг кофеина в сутки, что эквивалентно 2–3 чашкам кофе . При этом индивидуальная чувствительность может существенно отличаться.

Как генетика, происхождение и обжарка кофе влияют на уровень кофеина

Прежде всего на насыщенность зерна кофеином влияют природные особенности кофейного дерева и условия, в которых оно произрастает.

Вид кофе. Виды кофе отличаются друг от друга не только скоростью роста, урожайностью и устойчивостью к болезням, но и содержанием кофеина. Так, в среднем в либерике содержится от 1,2 до 1,5% кофеина, в арабике — 1,5%, а в робусте (канефоре) — 2,5%.

Разновидность кофе. Уровень кофеина в зернах в пределах одного вида также может отличаться. Например, в кофе вида арабика это значение может варьироваться от 0,8 до 1,8%. Еще существуют природные лоукафы или смеси-лоукафы, в которых содержание кофеина в 2–3 раза меньше, — подробнее о них расскажем далее.

Происхождение и условия выращивания. На содержание кофеина влияет и то, где растет кофе. Например, в кофе из Эфиопии кофеина, как правило, немного — на нижней границе диапазона для арабики. В Колумбии наоборот: из-за того, что при селекции местных разновидностей использовали гены робусты, содержание кофеина в некоторых колумбийских сортах может доходить до 1,7%. Кроме того, кофе выращивают на разных высотах — как на равнинах, так и в горах. Чем выше находится кофейная ферма, тем меньше там насекомых-вредителей, поэтому деревья вырабатывают меньше кофеина для защиты.

Именно потому что на содержание кофеина одновременно влияют генетика и условия выращивания, отделить влияние одного фактора от другого на практике сложно. Самый надежный способ узнать точное содержание кофеина — лабораторный анализ конкретного лота. Например, по результатам хроматографии в нашем кофе Бразилия Суль-де-Минас содержание кофеина составляет 1,21%, в Эфиопии Сидамо — 1,02%, а в Колумбии Уила — 1,16% .

Помимо происхождения на концентрацию кофеина может влиять и обжарка. Исследования показывают, что это вещество химически стабильно и не разрушается даже при сильном нагреве. Однако обжарка может оказывать косвенный эффект: в процессе термической обработки зерно теряет часть массы, поэтому при более темной обжарке в пересчете на грамм готового кофе концентрация кофеина может быть немного выше. Это как виноград и изюм: если взять одинаковое количество того и другого, то в изюме будет больше сахара из-за большего количества сушеных плодов на единицу массы.

Как приготовление влияет на уровень кофеина в кофе

Количество кофеина в напитке зависит не только от содержания кофеина в зерне, но и от того, какая его часть успевает перейти в воду. Этот процесс называют экстракцией. Условия приготовления напитка определяют, какая часть растворимых веществ перейдет в него.

Тип приготовления. Имеет значение то, как вода контактирует с кофе и извлекает из него вкусовые и ароматические вещества. Всего существует три типа: иммерсия — кофе и вода контактируют на протяжении всего приготовления, пуровер — вода проходит через кофе под воздействием гравитации, давление — вода проходит через кофе под давлением. Различия между этими типами влияют прежде всего на концентрацию напитка. Эспрессо, приготовленный под давлением, обычно более концентрирован, но это не означает, что в нем больше кофеина в абсолютном выражении, чем, например, в фильтре.

Количество ингредиентов. Наиболее значимый фактор — это доза кофе. Если увеличить количество молотого кофе при сохранении прочих пропорций, общее количество кофеина в чашке вырастет. Именно масса использованного зерна в первую очередь определяет итоговый показатель.

Степень помола и турбулентность. Более мелкий помол увеличивает площадь контакта воды с кофе, а перемешивание и постепенные вливания усиливают экстракцию. Однако поскольку кофеин извлекается относительно быстро, влияние этих факторов на его количество в чашке обычно менее выражено, чем на вкус напитка.

Температура и время приготовления. Более высокая температура ускоряет экстракцию. При холодном заваривании процесс идет медленнее, но при достаточном времени контактирования итоговое содержание кофеина может быть сопоставимым с горячими методами. Продолжительность заваривания важна, однако после извлечения основной доли кофеина дальнейший рост происходит не так интенсивно.

Кофеин относится к хорошо растворимым соединениям и при корректных рецептах извлекается в значительной доле. Согласно опубликованным данным, в чашку может переходить более 70% исходного кофеина, а чаще — 80–90% и выше. Это подтвердили и наши лабораторные испытания: в эспрессо в напиток перешло около 80% кофеина из сухой закладки, а в фильтр-кофе расчетное извлечение оказалось близким к полному. Поэтому способ приготовления важен, но сам по себе не объясняет разницу между напитками: на итоговое количество кофеина сильнее влияют конкретное зерно, дозировка и объем порции.

Сколько кофеина в разных кофейных напитках

В таблице ниже приведены значения содержания кофеина в популярных кофейных напитках. Для расчетов мы использовали рецепты из наших руководств по приготовлению, а содержание кофеина в зерне приняли за 1,21%, или 12,1 мг на 1 г — как в нашем популярном сорте Бразилия Суль-де-Минас.

Чтобы упростить сравнение между методами, мы приняли единый усредненный коэффициент извлечения кофеина — 80%. На практике он может отличаться в зависимости от рецепта.

Исключение — растворимый кофе. Поскольку кофеин извлекают из зерна на этапе производства концентрата, при растворении в воде он практически полностью переходит в напиток.

Пример подсчета для эспрессо. Стандартный объем двойного шота — 36 мл. Для его приготовления требуется 18 г кофе. Получается, что в одной закладке кофеина: 18 * 12,1 мг = 217,8 мг. Коэффициент извлечения — 80%.

Итого: 217,8 * 0,80 = 174,24 мг. Это значение округлили до 174 мг.

Способ приготовления	Дозировка кофег	Объём напиткамл	Содержание кофеинамг
Френч-пресс	21	350	203
Эспрессо	18	36	174
Американо	18	300	174
Аэропресс	18	180	174
Пуровер	15	250	145
Турка	15	150	145
Растворимый кофе	2,4 (≈12 г молотого)	200	145
Дрип-пакет	11,5	190	111
Капучино	9	150	87
Латте	9	300	87
Кофе в капсуле	5,5	18	53

После публикации статьи мы проверили несколько напитков в лаборатории. Для эксперимента использовали бленды Бэрри и Батч-Брю, с содержанием кофеина, близким к 1,2 %. Напитки готовили по стандартным рецептам, а затем отправляли образцы на анализ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии по ГОСТ 30059-93.

Эспрессо готовили на кофемашине по рецепту 19,5 г молотого кофе на 41 г готового напитка, время приготовления — 26 секунд. В этом образце лаборатория обнаружила 466,4 мг кофеина на 100 мл напитка. Если пересчитать результат на стандартный объем двойного эспрессо из нашей таблицы — 36 мл, получится около 168 мг. Это близко к расчетному значению 174 мг.

Фильтр-кофе готовили по рецепту: 120 г молотого кофе на 2085 г воды, на выходе получилось 1850 г готового напитка. Лаборатория обнаружила 79,5 мг кофеина на 100 мл напитка. В чашке 250 мл это около 199 мг. Это больше расчетного значения для пуровера в таблице, потому что рецепт был немного другим: на 250 мл пришлось около 16 г молотого кофе. Кроме того по цифрам видно, что при таком способе приготовления кофеин извлекся почти полностью.

Отдельно мы проверили турку и гейзерную кофеварку на Бэрри. Турку готовили из 6,5 г молотого кофе и 70 г воды; в образце получилось 105,3 мг кофеина на 100 мл. Для гейзерной кофеварки использовали 25 г кофе и 250 г воды; концентрация кофеина составила 206,2 мг на 100 мл. Для этих способов указываем именно концентрацию, потому что итоговый выход напитка при приготовлении не замеряли. Но даже по этим данным видно: небольшая порция может быть очень насыщенной по кофеину, если напиток приготовлен с высокой концентрацией.

Результаты подтвердили общий вывод: кофеин хорошо переходит в напиток, а итоговое количество зависит от рецепта, дозировки и объема порции. Расчетная модель показывает порядок величин, но только лабораторные измерения помогают уточнить реальные значения для конкретных рецептов

Точное количество кофеина в чашке всегда будет отличаться от расчетного. На него влияет конкретная партия зерна, точность дозировки, степень помола, время приготовления и даже оборудование. Усредненная модель лишь показывает порядок величин и позволяет сравнить напитки между собой.

Из таблицы и лабораторных испытаний видно главное: решающую роль играет не столько способ приготовления, сколько масса использованного кофе, содержание кофеина в самом зерне и объем порции. Поэтому эспрессо может быть очень концентрированным, но чашка фильтр-кофе большого объема способна содержать сопоставимое количество кофеина. В напитках с меньшей дозировкой — например, капсульном кофе или дрип-пакете, — и кофеина будет гораздо меньше.

Если же важно существенно снизить потребление кофеина, одних изменений рецепта может быть недостаточно. В этом случае стоит обратить внимание на лоукафы и декаф — зерно с изначально пониженным или почти полностью удаленным кофеином.

Что такое лоукаф

Термин «лоукаф» может употребляться в двух значениях. В широком смысле так называют кофе с пониженным содержанием кофеина по сравнению с обычной арабикой. Это может быть как отдельная разновидность кофе с естественно низким уровнем кофеина, так и специально подобранная смесь зерна, в которой его количество снижено.

Например, в нашем ассортименте есть смесь Батч-Брю Лоукаф. В этом бленде содержание кофеина снижено примерно вдвое. В состав входит два лота в пропорции 50/50. Первый — декаф, из которого удалили около 97% кофеина с помощью органического растворителя этилацетата. Второй лот — кофе натуральной или фанки обработки. Такое сочетание позволяет сохранить яркий профиль вкуса с нотами ягод и цитрусов и при этом уменьшить общее количество кофеина в напитке.

Мы проверили это в лаборатории. В зерне Батч-Брю Лоукаф содержание кофеина составило 0,58%. Для сравнения: в нашем популярном сорте Бразилия Суль-де-Минас — 1,22%. Разница заметна и в готовом напитке: в эспрессо на Батч-Брю Лоукаф лаборатория обнаружила 308,2 мг кофеина на 100 мл, то есть около 111 мг в в двойном шоте. В фильтр-кофе на Батч-Брю Лоукаф — 43,9 мг на 100 мл, или около 110 мг в чашке 250 мл. В аналогичном напитках на обычном зерне эти значения значительно выше — 168 и 199 мг соответственно.

Лоукафами также называют отдельные разновидности кофе с естественно низким содержанием кофеина. Самая известная из них — лаурина, естественная карликовая мутация бурбона. В ее зернах содержится около 0,2–0,3% кофеина — почти в семь раз меньше, чем в некоторых разновидностях арабики. Существуют и другие разновидности с пониженным содержанием кофеина, например арамоса или AC1.

Отметим, что все лоукафы содержат больше кофеина, чем декаф. Сколько этого вещества в декафе — рассказываем далее.

Что такое декаф

Декаф — кофе, из которого специально удаляют кофеин. Процесс удаления этого вещества называют декофеинизацией.

Сегодня в промышленности используют несколько методов декофеинизации:

• Метод органического растворителя. Один из самых распространенных способов. Сначала зеленые кофейные зерна обрабатывают горячим паром или водой, а после помещают в раствор, содержащий вещество, которое связывает молекулы кофеина. Чаще всего используют метиленхлорид или этилацетат. Последний может быть как синтетическим, так и натуральным — например, полученным из сахарного тростника. Растворитель «вытягивает» кофеин из зерна, после чего кофе многократно промывают водой и сушат.

• Швейцарский водный метод. Один из самых экологичных — без химических растворителей, основан на фильтрации. Сначала партию кофе замачивают в горячей воде. В воду переходят все растворимые вещества — включая кофеин и ароматические соединения. Затем этот раствор пропускают через угольные фильтры, которые задерживают молекулы кофеина. Полученный экстракт используют для обработки новой партии зерна. Поскольку в растворе уже содержатся ароматические соединения кофе, из зерна в него переходит в основном кофеин.

• Метод сверхкритического CO₂. При определенных температуре и давлении углекислый газ переходит в так называемое сверхкритическое состояние — промежуточную фазу между жидкостью и газом. В таком состоянии он способен проникать внутрь кофейного зерна и связывать молекулы кофеина. После этого CO₂ отделяют от кофеина и используют повторно. Этот метод считается одним из самых технологически сложных, но он позволяет очень точно контролировать процесс удаления кофеина.

Несмотря на распространенное представление о декафе как о «кофе без кофеина», фактически кофеин не удаляют из зерна полностью. Это вещество остается в любом декафе, но в очень небольших дозировках. Так, в США декофеинизированным считается кофе, из которого удалено от 97% кофеина, а в Европе — от 99%. Например, по результатам хроматографического анализа в нашем сорте Колумбия Декаф содержание кофеина составляет всего 0,061%, а в декафе из Гватемалы — 0,064%.

Современные технологии декофеинизации позволяют удалить большую часть кофеина и при этом сохранить вкус и аромат зерна. Хотя некоторые методы используют органические растворители, в готовом кофе они практически не остаются. Например, в США допустимое содержание дихлорметана в обжаренном кофе составляет не более 10 ppm, а в Европейском союзе — всего 2 ppm. На практике остаточные количества обычно значительно ниже этих значений. Поэтому декаф сегодня — это полноценный безопасный кофе с привычным вкусовым профилем и минимальным содержанием кофеина.

Как контролировать употребление кофеина

Количество кофеина в чашке определяется прежде всего дозировкой использованного кофе и его генетикой, а не отдельными нюансами. Кофеин хорошо растворим и эффективно извлекается при разных способах приготовления. По этой причине различия между эспрессо, фильтром или иммерсионными методами чаще связаны с рецептом и объемом напитка.

Если вам важно контролировать потребление кофеина, то самый надежный путь — осознанно выбирать арабику, ее дозировку и формат напитка. В тех случаях, когда даже небольшое количество этого вещества является нежелательным, альтернативой могут стать лоукафы и декафы.