咖啡豆
咖啡豆是咖啡植物的种子,也是咖啡的来源。它是红色或紫色水果内的果核。这种水果通常被称为咖啡樱桃,与樱桃一样,它是一种带有果核的水果。尽管咖啡豆从技术上讲并不是豆子,但由于它们与真正的豆子相似而被称为豆子。水果通常含有两颗扁平的核在一起的核。一小部分樱桃含有一颗种子,而不是通常的两颗种子,称为“豌豆”。豌豆的出现率仅在 10% 到 15% 之间,而且人们相当普遍(但未经科学证实)认为它们比普通咖啡豆具有更多风味。与巴西坚果(一种种子)和白米一样,咖啡豆主要由胚乳组成。
品种
经济上最重要的两个咖啡品种是阿拉比卡咖啡和罗布斯塔咖啡。全球生产的咖啡大约有 60% 是阿拉比卡咖啡,约 40% 是罗布斯塔咖啡。阿拉比卡豆含有 0.8–1.4% 的咖啡因,罗布斯塔豆含有 1.7–4.0% 的咖啡因。咖啡是世界上消费最广泛的饮料之一,咖啡豆是主要经济作物和重要出口产品,占一些发展中国家外汇收入的50%以上。这使得咖啡在世界各地的文化和食品中非常重要。2017年,咖啡总产量的70%用于出口,价值199亿美元。全球咖啡产业规模庞大,截至 2023 年价值达 4,955 亿美元,最大的咖啡和咖啡豆生产国是巴西。咖啡豆的其他主要出口国是哥伦比亚、越南和埃塞俄比亚。
工艺
咖啡因
咖啡因(1,3,7-三甲基黄嘌呤)是生咖啡豆和烘焙咖啡豆中最常见的生物碱。咖啡因含量为干绿咖啡豆重量的1.0%至2.5%。咖啡因的含量在生咖啡豆的成熟过程中不会发生变化,但在海拔较高的植物中咖啡因含量较高。茶碱、可可碱、副黄嘌呤、自由碱和甲基自由碱的浓度较低。茶碱(一种因存在于绿茶中而闻名的生物碱)的浓度在烘焙过程中会降低,通常在 230 °C (446 °F) 下烘焙约 15 分钟,而大多数其他生物碱的浓度不会改变。咖啡因在水中的溶解度随着温度和绿原酸、柠檬酸或酒石酸的添加而增加,所有这些都存在于生咖啡豆中。例如,室温下 1 克(0.035 盎司)咖啡因可溶解在 46 毫升(1.6 美国液量盎司)水中,80 °C (176 °F) 下可溶解 5.5 毫升(0.19 美国液量盎司)水。黄嘌呤生物碱无味,但在水中有苦味,但被生咖啡中存在的有机酸掩盖。
葫芦巴碱(N-甲基烟酸酯)是维生素 B 6的衍生物,不像咖啡因那么苦。在生咖啡豆中,含量在0.6%至1.0%之间。在 230 °C (446 °F) 的烘焙温度下,85% 的葫芦巴碱降解为烟酸,在烘焙豆中留下少量未变化的分子。
咖啡因替代
茶
2014 年的一项系统回顾和荟萃分析发现,同时使用咖啡因和l-茶氨酸具有协同精神作用,可促进警觉性、注意力和任务切换;这些影响在服药后的第一个小时内最为明显。
软饮料和能量饮料
巧克力
源自可可豆的巧克力含有少量咖啡因。巧克力的弱刺激作用可能是由于可可碱和茶碱以及咖啡因的组合。一份典型的 28 克牛奶巧克力棒的咖啡因含量大约与一杯脱咖啡因咖啡的咖啡因含量相同。按重量计算,黑巧克力的咖啡因含量是咖啡的一到两倍:每 100 克 80–160 毫克。较高百分比的可可(例如 90%)相当于每 100 克约 200 毫克,因此,100 克 85% 可可巧克力棒含有约 195 毫克咖啡因
功能
认知表现
咖啡因是一种中枢神经系统兴奋剂,可以减轻疲劳和困倦。在正常剂量下,咖啡因对学习和记忆有不同的影响,但它通常会提高反应时间、觉醒度、注意力和运动协调性。 产生这些效果所需的咖啡因量因人而异,具体取决于体型和耐受程度。预期效果在食用后大约一小时出现,中等剂量的预期效果通常在大约三或四个小时后消退。
咖啡因可以延迟或阻止睡眠,并提高睡眠不足期间的任务表现。使用咖啡因的轮班工人会减少因困倦而导致的错误。
咖啡因以剂量依赖的方式增加疲劳和正常人的警觉性。
2014 年的一项系统回顾和荟萃分析发现,同时使用咖啡因和l-茶氨酸具有协同精神作用,可促进警觉性、注意力和任务切换;这些影响在服药后的第一个小时内最为明显。
物理性能
咖啡因被证明是一种对人体有促进作用的物质。咖啡因可提高有氧(尤其是耐力运动)和无氧条件下的运动表现。中等剂量的咖啡因(约 5 毫克/公斤)可以提高冲刺成绩、自行车和跑步计时赛成绩、耐力(即延缓肌肉疲劳和中枢疲劳的发生) 、和循环功率输出。咖啡因会增加成年人的基础代谢率。有氧运动前摄入咖啡因会增加脂肪氧化,特别是对于身体素质较差的人。
咖啡因可以提高肌肉力量和力量,,并可以增强肌肉耐力。咖啡因还可以提高厌氧测试的表现。恒定负荷运动前的咖啡因摄入量与感知运动量的减少有关。虽然这种效果在运动至力竭运动期间不存在,但表现会显着提高。这与咖啡因减少感知的劳累是一致的,因为运动到精疲力竭应该在同一疲劳点结束。咖啡因还可以提高功率输出并缩短有氧计时试验的完成时间,与较长持续时间的运动呈正相关(但不完全)相关。
摄入量
对于一般健康成年人群,加拿大卫生部建议每日摄入量不超过 400 毫克。2017 年咖啡因毒理学系统评价发现该限制是安全的。
3% x 2g = 60mg
烘焙?
绿原酸属于酚酸类化合物,是一种抗氧化剂。阿拉比卡干绿咖啡豆中绿原酸的含量为 65 毫克/克,罗布斯塔干咖啡豆中绿原酸的含量为 140 毫克/克,具体取决于收获时间。在烘焙温度下,70%以上的绿原酸被破坏,烘焙咖啡豆中的残留量低于30毫克/克。与绿咖啡相比,绿茶平均含有 85 毫克/克多酚。这些绿原酸可能是一种有价值且廉价的抗氧化剂来源。绿原酸是由咖啡酸、阿魏酸和3,4-二甲氧基肉桂酸组成的同系化合物,它们通过酯键与奎尼酸的羟基连接。绿原酸的抗氧化能力比抗坏血酸(维生素C)或甘露醇更有效,后者是一种选择性羟基自由基清除剂。绿原酸在低浓度如50 mg/L水中有苦味。当浓度较高(1 g/L 水)时,它们有酸味。绿原酸增加咖啡因的溶解度,是重要的味道调节剂。
当生咖啡豆被烘焙时,会产生具有咖啡典型宜人香气的其他分子,这些分子在新鲜生咖啡中是不存在的。在烘烤过程中,大部分难闻的挥发性化合物被中和。不幸的是,生咖啡中存在的其他重要分子,例如抗氧化剂和维生素,都被破坏了。
世界上咖啡因的主要来源是咖啡“豆”(咖啡植物的种子),咖啡就是用它来酿造的。咖啡中的咖啡因含量根据咖啡豆的类型和使用的制备方法而有很大差异;即使是同一灌木丛中的豆子也会表现出浓度的变化。一般来说,一份咖啡的含量为单杯(30 毫升)阿拉比卡浓缩咖啡的 80 至 100 毫克,以及一杯(120 毫升)滴滤咖啡的大约 100-125 毫克。阿拉比卡咖啡的咖啡因含量通常是罗布斯塔咖啡的一半。一般来说,深度烘焙的咖啡比浅度烘焙的咖啡因含量略少,因为烘焙过程会少量减少咖啡豆的咖啡因含量。
风味
醇 酸 苦 香
总结
我选择产地在赤道高原附近、冻干工艺、罗布斯塔或阿拉比卡品种。将咖啡因和l-茶氨酸协同。每日摄入量在 14g 以下。