Ile kofeiny jest w kawie i od czego to zależy?

Jak wynika z informacji zawartych w literaturze, przeciętny konsument spożywa 2-4 filiżanki kawy w ciągu dnia, dostarczając przy tym do organizmu od 2 do 4 mg kofeiny/kg mc./dobę. Do sporządzenia zwykłej porcji kawy w filiżance, stosuje się według danych producentów około 2,5 g kawy rozpuszczalnej, czyli 65 mg kofeiny, w celu zaparzenia kawy mielonej używa się ok. 7-10 g, co odpowiada 120-200 mg kofeiny. Przeciętna dawka kawy espresso zawiera od 40 do 62 mg kofeiny, a z kolei filiżanka kawy bezkofeinowej do 4 mg [6].

Dąbrowska-Molenda i wsp. przeprowadzili badanie dotyczące zawartości kofeiny w wybranych naparach kaw. Sporządzenie kawy w formie handlowej ziarnistej polegało na jej zmieleniu w młynku tuż przed zaparzeniem. Z kolei kawę mieloną zalano gorącą wodą w ilości 150 ml bezpośrednio po zagotowaniu. Jej czas parzenia wynosił 5 minut. Napar kawy rozpuszczalnej również zalano wodą tuż po jej zagotowaniu w zawartości 150 ml. Kofeinę oznaczono techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej przy użyciu chromatografu cieczowego 2695 Waters, z detektorem PAD [1].

W tabeli 1. Przedstawiono zawartość kofeiny w różnych naparach kaw.

Tabela 1. Ilość kofeiny w naparach kaw

Najwyższą zawartość kofeiny wśród kaw ziarnistych zawierała Woseba Arabica (2,94 g/100 g kawy). Spośród kaw mielonych największą ilością cechowała się Jacobs Kronӧng  (2 g/100 g kawy). W przypadku kaw rozpuszczalnych najwięcej kofeiny zawierała Tchibo Family (1,98 g/100 g kawy).

Duża rozbieżność otrzymanych wyników może być spowodowana wpływem wielu czynników, tj.:

• proces palenia ziaren,
• sposób przygotowania (mielenie),
• gatunek ziaren,
• sposób parzenia kawy,
• warunki uprawy [1].

Jaka jest bezpieczna dawka kofeiny oraz jakie działania niepożądane wynikają z jej nadmiernego spożycia?

• Wykazano, iż umiarkowana konsumpcja kofeiny (do 400 mg/dobę) przez zdrowe, dorosłe osoby nie przyczynia się do pogorszenia stanu zdrowia, w tym nie wpływa na zmniejszenie gęstości mineralnej kości osób spożywających prawidłową ilość wapnia oraz wzrost ryzyka chorób sercowo-naczyniowych [3].
• Według Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności jednorazowa spożycie kofeiny w ilości 200 mg jest bezpieczne dla zdrowia osób dorosłych, a także dzienna jej dawka do 400 mg nie wpływa na wystąpienie działań niepożądanych (oprócz kobiet w ciąży, dla których bezpieczna dawka nie powinna być wyższa niż 200 mg kofeiny/dobę, z uwagi na ryzyko wpływu na płód) [7].
• Długotrwałe i nadmierna konsumpcja kofeiny >500-600 mg/dobę prowadzić może do uzależnienia, a także powodować szereg negatywnych objawów, tj.: uczucie niepokoju, pobudliwość, bezsenność, arytmię, problemy żołądkowe oraz bóle głowy.
• Kofeina może negatywnie działać na stan zdrowia osób ze schorzeniami psychicznymi, przez wzrost objawów choroby oraz zmniejszenie działania leków [3].
• Za śmiertelną dawkę uważa się 5-10 g (około 40-80 filiżanek) kofeiny bądź 150-200 mg/kg masy ciała [7].

Nie tylko kofeina. Skład kawy

Kawa to nie tylko źródło kofeiny to przede wszystkim bogactwo aktywnych biologicznie związków aktywnych. Skład chemiczny ziaren kawy zależny jest od ich pochodzenia, jakości gleby, umiejscowienia uprawy, metody oczyszczania, sposobu uprawy, jak również stopnia palenia. Najbardziej znanym związkiem bioaktywnym obecnym w kawie jest kofeina [1].

Kofeina jest alkaloidem purynowym o wzorze sumarycznym C8H10N402. Należy ona do grupy metyloamin. Występuje w formie białego proszku, pozbawionego zapachu, o gorzkim smaku. Jest całkowicie wchłaniana z przewodu pokarmowego, a następnie w zależności od uwodnienia, rozprowadzana do poszczególnych tkanek. Kofeina nie gromadzi się na dłużej w ludzkim organizmie, gdyż ulega szybkiej biokonwersji do kwasów 1,3-dimetylomoczowego, 1-metylomoczowe, 1,7-dimetyloksantyny, a także 7-metyloksantyny. Kofeina wydalana jest z moczem w formie niezmienionej i jako metabolity, które są pochodnymi ksantyny oraz kwasu moczowego [6]. Maksymalne stężenie w organizmie po wypiciu kawy, kofeina osiąga po ok. 15-20 minutach. Efekt ten utrzymuje się przez ok. 4 godziny [1].  

Najważniejsze informacje o kawie

Kawa należy do jednych z najpopularniejszych napojów świata [1]. Pierwsze jej plantacje pojawiły się w 575 r. n.e. na Półwyspie Somalijskim oraz Wyżynie Abisyńskiej. Słowo „kawa” pochodzi z prowincji etiopskiej Kaffa. Spożycie kawy zapoczątkowali Arabowie między XI a XII wiekiem [2]. Sposób prażenia surowych ziaren kawy opracowano na Półwyspie Arabskim, gdzie ludzie nauczyli się sporządzać aromatyczny kawowy napar. Przygotowywano go w trakcie gotowania surowych oraz porozbijanych w moździerzu ziaren. Dopiero w późniejszym czasie zaczęto prażyć ziarna na rozgrzanych kamieniach [1]. W naszym kraju kawa pojawiła się kilkaset lat później, pod koniec XVII w. Głównym powodem jej rozpowszechnienia było m.in. wydanie książki przez ks. Tadeusza Krusińskiego w 1769 r. pt. „Opisanie sposobu należytego zażywania kawy tureckiej” [2].

Spożycie kawy na świecie wynosi prawie 9 milionów ton rocznie. Jej wysoka konsumpcja związana jest szczególnie z działaniem pobudzającym oraz wyjątkowym smakiem. Zgodnie z danymi International Coffee Organisation (Międzynarodowej Organizacji Kawy) w Finlandii na 1 mieszkańca przypada w ciągu roku 11,9 kilogramów kawy, co stawia ją na pierwszym miejscu w skali światowej konsumpcji. Według danych tej Organizacji spożycie kawy w Polsce wynosi 3,65 kg/rok na 1 osobę. W ciągu ostatnich lat nastąpił wzrost spożycia kawy w Polsce o ok. 80% [2].

Gatunki kawy

Wyróżnia się głównie 2 gatunki kawy o znaczeniu handlowym. Wśród tych gatunków istnieje wiele odmian, takich jak:

• Kawa robusta (Coffea Canephora)- cechuje się mocnym oraz wyrazistym smakiem. Ma ona dwa razy większą ilość kofeiny w porównaniu do arabiki (2,4-2,8%).
• Kawa arabika (Coffea Arabica)- charakteryzuje się łagodnym smakiem i niższą ilością kofeiny niż robusta (1-1,5%). Ze względu na niską zawartość kofeiny, Arabika może być uprawiana jedynie w wyższych partiach gór. Zbiór jej owoców (tylko dojrzałych) odbywa się ręcznie [3,4].

Metody zaparzania kawy

Do najpopularniejszych technik zaparzania kawy należą:

• French Press- metoda zaparzania kawy przy zastosowaniu kafeteria,
• Po turecku- sposób ten polega na zagotowaniu zimnej wody wraz z kawą i dodatkiem cukru,
• Ekspres ciśnieniowy- woda jest dozowana pod określonym ciśnieniem do pojemnika z kawą. Uzyskuje się w ten sposób bardzo aromatyczną kawę,
• Ekspres przelewowy- napar jest przesączany przez filtr do dzbanka. Zaparzana kawa zawiera wtedy więcej kofeiny niż z ekspresu ciśnieniowego,
• Dripper- inaczej tzw. filtr ceramiczny, ustawiany jest bezpośrednio na kubku, którego wykłada się papierowym filtrem, nasypuję kawę, a kolejno zalewa gorącą wodą [1].

Istnieją również inne metody zaparzania kaw, do których należą m.in.:

• Kafieterka (kawiarka)- powstała ona jako alternatywa dla ekspresu. Najczęściej stosuje się mieszanki do espresso. Gotowa kawa mielona ze sklepowych półek nie jest polecana, z uwagi na zbyt drobno zmielone ziarna.
• Chemex- jest urządzeniem służącym do zaparzania kawy techniką przelewową. Sporządzona kawa w Chemeksie ma wyrazisty smak i większą ilość kofeiny,
• Syfon- uznawany przez wielu specjalistów za najlepszą metodę sporządzania kawy. Parzenie kawy odbywa się przez zastosowanie wrzącej wody, która następnie jest zaciągana do komory poprzez próżnię. W ten sposób następuje odpowiednie parzenie kawy. Przygotowana kawa parzona przy użyciu tej techniki jest bardzo aromatyczna oraz intensywna [5].

Podsumowanie

Ilość kofeiny w kawie zależy od wielu czynników. Jej zawartość może się zmieniać w zależności od marki i gatunku, jak również czasu oraz sposobu sporządzania napoju. Zgodnie z danymi Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności dzienne spożycie kofeiny do 400 mg nie wywołuje działań niepożądanych na ludzki organizm.

Bibliografia:

1. Dąbrowska-Molenda M. i wsp. (2019). Analiza zawartości kofeiny w wybranych rodzajach kawy. Postępy Techniki Przetwórstwa, 2, s. 68-71.
2. Surma S. i wsp. (2020). Kawa-lekarstwo, używka i narkotyk. Psychiatria, 17(4), s. 237-246.
3. Żukiewicz-Sobczak W. i wsp. (2012). Wpływ spożycia kawy na organizm człowieka. Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu, 18(1), s. 71-76.
4. Jarosz M. i wsp. (2009). Zawartość kofeiny w produktach spożywczych. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, 42(3), s. 776-781.
5. Woźniczko M, Orłowski D. (2019). Profesja baristy i specyfika jego pracy w branży kawiarnianej na rynku Horeca w Polsce. Zeszyty Naukowe, s. 185-202.
6. Frankowski M i wsp. (2008). Kofeina w kawach i ekstraktach kofeinowych i odkofeinowych dostępnych na polskim rynku. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, 41, s/ 21-27.
7.  Pelczyńska M., Bogdański P. (2019). Prozdrowotne właściwości kawy. Varia Medica, 3(4), s. 311-317.