Опыты с кофейными напитками

Бариста разбавляет эспрессо до состояния американо, ловко кружит питчером — специальным металлическим кувшином.

Буквально через пару шагов еще одна кофейня — там скидка за свою тару пять процентов. Мелочь, но все равно приятно. Дальше по проспекту рядом с филармонией дорогое кафе. Высокие потолки, винтажный интерьер. Уровень заведения подчеркивают и цены. На месте хотите пить американо — отдайте три рубля, с собой унесете — на 50 копеек дешевле. Однако сразу налить кофе в мою кружку здесь не могут. Только перелить из чашки. Пусть и с небольшим неудобством, но все же без одноразового стаканчика обошлись.

В ресторане быстрого питания с национальным колоритом стоит автоматическая кофемашина, с кружкой к ней не подобраться. Она у меня высокая,

Бодрящий променад

Итоги моего бодрящего променада, помимо повышенного давления от суммарно конской порции выпитого напитка, следующие: побывав в 20 кафе, от забегаловок в переходах до авторитетных франшиз, мы унесли кофе с собой из 17 мест без помощи одноразовых стаканчиков. Это радует. Статистику испортили забегаловки с автоматическими кофемашинами. Мелкие же кофейни и по вкусу напитка, и по возможности разлить его в любую тару вне конкуренции. Все до единой прошли тест. Иного и не ждал, кофе — это их профиль, хорошее оборудование и подготовленные бариста. Некоторые из них пошли еще дальше, стали экофрендли, за тару клиента дают скидки, что, по сути, и есть цена стаканчика. Чем не инструмент конкурентной борьбы?

Цели: рассказать об истории появления кофе, учить детей логически мыслить, делать выводы.

Сегодня мы с вами поговорим о кофе, для начало я расскажу вам легенду о его появлении.

Давным - давно эфиопский пастух Калдим перегоняя своё стадо по склонам гор, где встречались заросли дикорастущего кофейного дерева, обратил внимание на странное поведение коз. Поев листьев этого растения, козы начинали неистово бегать и скакать. Калдим рассказал об этом настоятелю местного монастыря. Тот рискнул сам попробовать листьев и плодов кофейного дерева. Испытав на себе тонизирующее и возбуждающее действие, настоятель решил, что отвар из этого растения будет полезен, чтобы его подопечные монахи не засыпали во время длительных служб. Употребление отвара из листьев и плодов кофе стало традицией этого монастыря, а затем приобрело популярность и среди окрестных жителей.

Давайте с вами рассмотрим наши кофейные зернышки.

Дети рассматривают зерна, дают характеристику формы, размера, цвета, запаха.

Ребята, скажите пожалуйста вот у нас в баночке зернышки, что нужно с ними сделать чтоб получился вкусный и ароматный напиток?

Ответы детей (залить горячей водой)

Хорошо давайте проверим (Воспитатель опускает несколько зернышек в стакан с водой и перемешивает)

Ну теперь давайте проверим что у нас получилось. Дети видят что таким способом кофе не получилось.

Давайте же поразмышляем что нам нужно сделать с зернами чтоб получился вкусный и ароматный напиток?

Далее дети путем логических размышлений делают вывод что зерна нужно перемолоть и потом сварить кофе.

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 13 города Тюмени

ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

"ВЛИЯНИЕ КОФЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА"

Выполнил Камалов Айнур,

учащийся 12 класса

Пятых Татьяна Васильевна.

Виды и сорта кофе

Способы приготовления кофе

Вред и польза кофейного напитка

Химический состав кофе

Результат и анализ проведенных работ

Оригинальный способ использования кофе

Влияние рекламы кофе на население

Рекомендации по употреблению кофейного напитка

Рецензия руководителя работы

Везде и всюду люди предлагают друг другу чашечку кофе. А знают ли они, что скрывает содержимое этой чашки? Там больше вреда или пользы. Многие люди даже не задумываются об этом. Мы, видя, как часто дома и в офисе используется этот напиток, решили узнать о кофе подробнее.

Проблема: Изученная нами информация гласит, что кофе оказывает различное влияние на здоровье человека, то, какое это влияние, зависит от того, какой сорт кофе употребляется и в каком количестве.

Цели теоретической части работы:

1. Узнать историю возникновения кофе.

2. Выяснить, как влияет кофе на организм человека.

3. Определить, в каком случае нельзя пить кофе.

Цели практической части работы:

1. Выяснить востребованность видов кофе среди учащихся и учителей.

2. Исследовать информированность учащихся и учителей о назначении кофе.

3. Провести опыт в домашних условиях по определению качества кофе.

1. Познакомиться с историей возникновения кофейного напитка.

2. Найти различные способы приготовления кофе.

3. Выявить информацию о вреде и пользе кофейного напитка.

4. Составить рекомендации по употреблению данного напитка.

5. Составить собственное мнение о данном напитке по итогам проведенных анализов и добытой информации.

Гипотеза: Состав кофе также разнообразен и неоднозначен, как и его влияние на организм человека.

Методы исследования:

1. Социальный опрос.

2. Изучение информационных источников.

3. Проведение опытов в домашних условиях

Краткая аннотация

В качестве исследовательской задачи мною была определена попытка оценить роль кофе в жизни человека. Основное внимание в работе я акцентирую на мнения учителей и учащихся МАОУ В(С)ОШ № 13 города Тюмени.

Актуальность выбранной темы.

Я выбрал эту тему, потому что кофе признан одним из самых популярных напитков мира.

Замысел и идея выбранной темы.

Я решил выяснить как кофе действует на организм человека.

Из теоретической части работы следует, что кофеин в физиологическом отношении признан прекрасным тонизирующим средством.

В практической части данной работы были проведены анкетирование и тестирование среди учителей и учащихся нашей школы. А так же, совместно с учителем химии Пятых Татьяной Васильевной, проведены лабораторный анализ нескольких видов кофе. Оценены все полезные и вредные свойства кофе. И в конце исследования продемонстрирован новый способ использования кофейных зерен и растворимых гранул.

История возникновения

Откуда же появился кофе?

В начале 15 века одинокий пастух по имени Канди выгуливая своих коз, заметил, что съев листья и плоды кофейного куста, козы стали прыгать и скакать. Увидев их интересное поведение, пастух тоже попробовал плоды с неприметных кустарников. Целый день пастух был бодр и весел. После него монахи первыми попробовали заварить кофейный напиток. С тех времен очень многое изменилось по отношению к составу и способу приготовления кофейного напитка.

Благодаря Петру I население России стало употреблять кофе как отдельный напиток. Очень любили данный напиток императрицы Анна Иоанновна и Екатерина Великая.

В Швейцарии был создан первый растворимый кофе. Этим занимался химик Макс Моргенталлер в 1899 году. Этому помог случай. Когда перевозили кофе, судно попало в сильнейший шторм, весь трюм был залит морской водой. Кофейные зерна в соленой воде оставались несколько дней. Доплыв до берега, хозяин груза отнес зерна на эспертизу. Аромат и вкус зерен сохранились, но был смыт весь кофеин. В США такую находку запатентовали как декофеинизированный напиток. С 1930 года этот вид кофе очень популярен.

География произрастания кофе

Вкусовые качества кофе зависят от того, где выращен кофейный куст. Все зависит от технологии и сложившихся традиций в выращивании и обработке кофейных зерен. Очень отличаются друг от друга географические, климатические и геологические условия произрастания кофе. Эти обстоятельства оказывают влияние на биохимический состав кофейного зерна, что отражается в ароматических и вкусовых качествах. Основными странами-лидерами по выращиванию кофе считаются Индия, Эфиопия, Кения, Колумбия, Бразилия.

Если верить легенде, то в Индии все начиналось с семи кофейных зерен. Некий Будан привез из Йемена эти семь зерен. А сегодня в Индии около 125000 кофейных плантаций.

Исторической родиной кофейного дерева считается Эфиопия. Около 60% урожая местные жители собирают с дикорастущих деревьев и кустарников. Высококачественные зерна кофе созревают благодаря сухому жаркому африканскому климату.

Кения считается родиной одного из самых лучших кофе в мире. Местный Департамент кофе следит за тем, чтобы у кофе преобладали цитрусовые и ягодные вкусовые оттенки.

Колумбийский кофе обладает нежным колоритным ароматом и глубоким насыщенным вкусов. В Бразилии более четырех миллионов кофейных деревьев. Климат Бразилии идеален для кофе среднего качества.

Виды и сорта кофе

Само растение отводят и к карликовым деревьям, и к высоким кустарника. Кофейных деревьев более 70 видов. От карликовых кустарников до несколькометровых великанов. Наиболее распространены два вида: арабика и робуста.

Самый признанный по качеству сорт - арабика. Он произрастает на высоте от 600 до 2000 метров над уровнем моря. Зерна этого сорта имеют продолговатую форму, гладкую поверхность, слегка изогнутую линию.

Робуста - вид быстрорастущий и более устойчивый к вредителям. Зерна округлой формы. Робуста считают менее изысканным кофе, но в нем больше кофеина, и это позволяет добиться лучшей кофейной пенки.

Самый дорогой вид кофе - копи лувак (кофе лювак). Почему же он такой дорогой? Главным действующим лицом в цепочке производства самого дорогого кофе является пальмовая циветта, маленький зверек, напоминающий норку. Процесс изготовления, этого изысканного кофе заключается в следующем: циветты поедают свежие кофейные ягоды, которые в их желудках и кишечнике, за счет особых ферментов подвергаются обработке. Кофейные зёрна, которые естественным путём покидают пищеварительный тракт зверьков, сушатся на солнце, затем тщательно промываются, после чего вновь высушиваются на солнце и только потом обжариваются. Чашку такого кофе можно купить за 750 рублей.

Способы приготовления

Для получения качественного кофе люди пользуются в основном двумя способами: обжарка и помол.

Обжарка является одним из главных этапов в получении хорошего кофе. Когда зерна обжаривают при температуре 200-250 градусов их свойства и внешний вид существенно меняются. При нагревании зерна теряют влагу и становятся твердыми. Тогда их очень легко молоть. Режим обжарки выбирается по желанию обжарки. Выделяются 4 степени обжарки: скандинавская, венская, французская, итальянская.

Помол- второй способ подготовки зерен к употреблению. Молотый кофе не может долго сохранять вкус и аромат, поэтому надо молоть зерна только перед употреблением.

Вред и польза

Всем известно, что кофеин стимулирует деятельность центральной нервной системы, это значит, улучшает и работу мозга. Но также заставляет сердце биться чаще и повышает давление. Кому-то это очень помогает, а кому-то, наоборот, вредит. Кофе считается лучшим средством для борьбы со сном. Он сохраняет ясность ума и двигательные функции. Благодаря кофеину повышается и выносливость. Тот же напиток активно вымывает кальций из организма. Именно кофеин помогает очищать желчный пузырь и не позволяет образовываться сгусткам холестерина. Такой же результат могут дать и занятия спортом, и правильное питание. Умеренное употребление кофе может уберечь печень от цирроза. Кофепитие зачастую превращается в зависимость от кофеина. А он при частом использовании неблагоприятно влияет на нервную систему. Сокращенная длительность сна приводит к сбою всех функций организма.

Кофе пить можно и нужно, но в умеренных дозах и в первой половине дня.

Химический состав

Интересным остается тот факт, что ученые не могут создать искусственный аналог кофе. Надо признать, что человек не может разгадывать все загадки природы. Кофейное зерно содержит большое количество сложных органических веществ. Каждый сорт обладает своей комбинацией веществ. Во всех видах кофе содержатся: углеводы, хлорогеновая кислота, танины, тригонеллик алкалоид, кофеин.

При обжарке сахар образует карамелин, он придает зернам коричневый цвет сложное многокомпонентное вещество кафеоль - источник кофейного аромата. Хлорогеновая кислота при жарке создает терпкий вяжущий привкус.

Танины - органические вещества, придающие горечь. Именно они отвечают за вкус кофе.

При обжарке тригонелин алкалоид выдает никотиновую кислоту, без которой невозможны вкус и аромат кофе.

Кофеин не имеет ни цвета, ни запаха, в водном растворе дает горький привкус. Это бесцветные органические кристаллы, сильно действуют на ЦНС.

Анкетирование

В анкетировании принимали участие семьдесят пять учеников средних и старших классов, четыре педагога и пять начальников отряда. Вопросы для анкетирования были разработаны инициативной группой учащихся 12 е класса, совместно с учителем химии Татьяной Васильевной Пятых.

Введение
1. История распространения кофе на планете.
2. Биологические особенности кофейного дерева.
3. Технология переработки зерен.
4. Строение и свойства кофеина.
5. Влияние кофеина на обменные процессы в организме человека.
6. Кофе и кофеин как лекарственные средства.
Заключение
Список литературы

«В Сирии и в Ливане нет жизни без кофе. С утра до вечера здесь пьют кофе… Нет дома , где бы вам не предложили чашечку кофе… я с удовольствием пью его мелкими глотками и не могу не рассказать… какой необыкновенный кофе я пробовал у мусульманского духовного лица. Слуга весь в белом принёс на подносе малюсенькую чашечку – она, казалась, была пуста… увидел: на самом дне есть какой-то коричневый ободок… надо попробовать. Я слизнул его смаху и почувствовал во рту неслыханную горечь, как будто я проглотил добрую порцию чем-то сдобренной хины. Горечь наполнила мой рот, но скоро пропала, а через какой – то промежуток времени со мной стало происходить что-то необыкновенное.

Мне захотелось выяснить, каково влияние кофе на организм человека. Кофе – яд или лекарство? Что приносит этот напиток вред или пользу? Каким образом он влияет на здоровье? А без здоровья невозможно быть счастливым?

Перед началом своего исследования я поставила цель и определила задачи.

Цель: Изучить положительное и отрицательное влияние кофе и кофеина на биохимические процессы в организме человека.

1. Рассмотреть происхождение и распространение кофе по земному шару.
2. Исследовать химический состав кофейных зерен.
3. Проанализировать влияние кофеина на различные системы органов.

История распространения кофе на планете

Своё название кофе получил от южноэфиопской провинции Кафа, где лесные дикие заросли кофе аравийского сохранились и поныне. Кофе впервые заинтересовал пастухов, заметивших необычную живость коз, вкусивших плодов и листьев кофейного дерева. А может быть однажды, пастухи обронили плоды в костёр и , почувствовав аромат жареного кофе, сказали, что хорош и попробовали заварить.

Известно, что крупнейшим поставщиком кофе является Бразилия.

История кофе в Бразилии началась с пикантной и романтической интриги. Бразилия отправила в Гвиану посла – офицера Франсиско Пальету. Красивый и хитрый офицер завёл роман с женой губернатора Гвианы. На банкете дама преподнесла ему букет цветов, и в нём был спрятан росток кофейного дерева. Влажный климат Бразилии и рыхлая плодородная земля оказалась идеальной для новой культуры. Бразилия - нынче является основным поставщиком кофе в европейские страны. В настоящее время экспортерами кофе являются более 50 стран мира.

Биологические особенности кофейного дерева

Вообще род кофе довольно велик. К нему относится от 40 до 60 видов, растущих в диком состоянии главным образом в тропической Африке, на Мадагаскаре. Но хозяйственное значение имеют немногие из них. Около 90% всего кофе, потребляемого на земном шаре, составляют сорта аравийского кофейного дерева (арабика), примерно 10% либерийский кофе (либерика) и конголезский кофе (робуста).

Ежегодно с одного дерева получают около 3кг плодов, что даёт примерно 2000 зёрен, т.е. 500 г сырого или 400 г обжаренного кофе. Другими словами, каждое кофейное дерево позволяет приготовить в год 50 чашек ароматного напитка.

Технология переработки кофейных зёрен

Кофейные зёрна сушат на солнце, перемешивая . Постепенно кофейные зёрна меняют цвет с зелёного на жёлтый. Затем сырые зёрна обжаривают при температуре 2000 С , далее размалывают. При обжаривании кофейных зёрен происходят сложные химические превращения.

Сначала испаряется вода, и частично разлагаются органические соединения. Сахара переходят в карамели, семена приобретают коричневый цвет. Нерастворимые полисахариды распадаются на более простые растворимые углеводы. Разрушается тригонеллин, образуется никотиновая кислота.

Химические процессы, протекающие при обжаривании кофейных зёрен.

Нерастворимые полисахариды → Простые растворимые углеводы

Тригонеллин (метилбетаинникотиновая кислота) → Никотиновая кислота

Химия кофейного семени очень сложна и до конца ещё не изучена. Но в ходе исследований удалось установить химические элементы, входящие в состав кофейного семени. Исследуя золу, учёные установили, что кофе содержит соединения железа, магния и калия. Присутствуют такие элементы, как сера, азот, фосфор, хлор. Эти соединения входят с состав сложных органических соединений: белков и полисахаридов, алкалоид пуринового ряда - кофеин, карбоновые кислоты и производные от них:

Кофеин 1,3,7 – триметилксантин(алкалоид пуринового ряда)

Обычная кофейная чашка содержит около 150 мг кофеина.

Из всех вышеназванных веществ наиболее подробно изучен кофеин.

Строение и свойства кофеина

Кофеин по физическим свойствам: твёрдое вещество, белые шелковистые игольчатые кристаллы или белый порошок без запаха, горький на вкус. При нагревании возгоняется. Медленно растворим в воде, легко растворим в горячей воде.

Кристаллы кофеина

На предметное стекло помещаем небольшое количество растёртых листьев чая, и, накрыв вторым стеклом, нагреваем. На верхнем стекле оседает кофеин в виде длинных слегка окрашенных игл.

Кофеин в виде длинных игл

Влияние кофеина на обменные процессы в организме человека

Кофеин облегчает восприятие, ускоряет течение ассоциативных процессов, улучшает функцию органов чувств, повышает двигательную активность, умственную и физическую работоспособность. В лаборатории И.П.Павлова изучались процессы возбуждения в коре головного мозга.

Дело в том, что молекула кофеина похожа на молекулу аденозина естественного гормона, имеющегося в каждой клетке, который замедляет в клетке выработку энергии. Кофеин занимает на время место аденозина, но тормозить энергетические процессы не может и клетки, особенно нервные становятся более энергичными. Под действием кофеина повышается возбудимость спинного мозга, дыхательного и сосудодвигательного центров продолговатого мозга.

Установлено также, что кофеин ингибирует фермент фосфодиэстеразу и тем самым способствует повышению в клетках уровня цАМФ (аденозинмонофосфат), который стимулирует выход внутриклеточных ионов кальция.

- (ингибирует) - Фосфодиэстераза -

- повышение уровня цАМФ
- стимулирование выхода внутриклеточных ионов Са 2+ - повышение возбудимости клеток

С высвобождением ионов кальция связывают действие скелетных мышц при утомлении. Кофеин в умеренных количествах повышает физическую выносливость и эффективность тренировок.

Действие кофеина на кровообращение неоднозначно. При нормальном артериальном давлении кофеин не вызывает существенных изменений его уровня, т.к. при этом одновременно со стимуляцией сосудодвигательного центра кофеин оказывает прямое сосудорасширяющее действие на сосуды скелетной мускулатуры, головного мозга, сердца и почек. Деятельность сердца кофеин усиливает. Воздействие кофеина на организм ощущается уже в течение нескольких минут после приёма и сохраняется на протяжении от 4 до 6 часов.

Попав в организм, кофеин влияет на гормоны. Кофеин может препятствовать всасыванию гормона, который успокаивает организм, что сначала обостряет внимание, однако, впоследствии может вызывать нарушение сна, бессонницу.

Вместе с кофеином в организм попадает гормон адреналин, что обеспечивает временный прилив энергии, который через некоторое время сменяется упадком сил.

Кофеин увеличивает уровень содержания кортизола (гормона стресса) в организме, что стимулирует развитие целого ряда нежелательных последствий: от прибавления в весе и плохого настроения до сердечных заболеваний и диабета.

Кофеин повышает уровень дофамина в организме, т.е. вызывает чувство эйфории, что быстро сменяется апатией и депрессией. Резкие перепады уровня дофамина может привести к формированию физической зависимости.

Кофеин может уменьшить сонливость и сократить часы сна. Следовательно, для необходимого организму восстановления остаётся меньше времени, что сказывается на готовности к следующему дню и состоянии здоровья в целом.

Многие эксперты считают, что повышение гормона кортизола способствуют усилению тяги к жирам и углеводам, что приводит к формированию жировых отложений.

Современные врачи утверждают, что кофеин, кофе противопоказаны при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертонии, атеросклерозе, при заболеваниях сердечнососудистой системы, в старческом возрасте, при глазном заболевании – глаукоме.

Значит, кофеин несёт опасность для человека. Он снижает активность кожных желёз. Чрезвычайно большие дозы кофеина вредно сказываются на организме человека, вызывают возбуждение, бессонницу, дрожание мышц, шум в ушах, аритмию сердца и последующее подавленное настроение.

Кофе и кофеин как лекарственные средства

Кофеин также применяется при недостаточности сердечнососудистой системы, угнетении дыхания, при лечении неврозов и при головной боли.

Кофеин, потребляемый в небольших количествах , стимулирует деятельность скелетной мускулатуры и сердца, повышает кровяное давление и температуру тела и улучшает работу почек.

В настоящее время известно, что кофеин входит с состав комбинированных таблеток – аскофен, кофетамин, цитрамон, кофеина-бензоат натрия.

Литераторы вспоминают, что один врач уговаривал отказаться от употребления кофе французского писателя Бернарда Фонтенеля, убеждая его, что кофе – яд, действующий довольно медленно.

Так восславим кофе словами Кюхельбера:

«Дар прямой самих богов