Inhaltsstoffe von Kaffee

Inhaltsverzeichnis


  1. Kurzbeschreibung der Inhaltsstoffe von Kaffee
  2. In Kaffee-Arabica durchschnittlich enthaltene Inhaltsstoffe

  1. Wirkungen von Kaffee auf den Organismus

Kurzbeschreibung der Inhaltsstoffe von Kaffee


Grob setzt sich eine Kaffeebohne aus den folgenden Hauptbestandteilen zusammen

  • Alkaloide
  • Aromastoffe
  • Eiweißstoffe (Proteine)
  • Fettstoffe
  • Kohlenhydrate
  • Mineralstoffe
  • Säuren
  • Wasser

Die Zusammensetzung der verschiedenen Inhaltsstoffe, kann sich zwischen den einzelnen Coffea Arten und ihrem Herkunftsgebiet deutlich unterscheiden.


Der Anteil Kohlenhydraten in einer Kaffeebohne liegt zwischen 30-40 %, meist handelt es sich dabei um wasserunlösliche und -lösliche Polysaccharide. Durch die Röstung werden die Kohlenhydrate starke verändert, so verschwinden die Zuckerstoffe fast vollständig. Zucker (wie bspw. Glucose und Saccharose) kommen nur in geringen Mengen vor. Die in den Zellwänden der Kaffeebohne befindlichen wasserunlöslichen Polysaccharide, ergeben den Kaffeesatz der beim Aufguss vom Kaffee zurückbleibt.

Von den Säuren, die im Rohkaffee etwa 5 % Anteil ausmachen, wurden bisher ca. 80 verschiedene beschrieben (darunter bspw. Apfel-, Essig- und Zitronensäure), wobei die Chlorogensäuren den Hauptanteil ausmachen. Durch den Röstprozess werden bis zu 2/3 der Säuren abgebaut. Neben ihrer für den Geschmack wichtigen Funktion, regen die Säuren auch die Verdauung an. Als Polyphenole gehören Chlorogen- und Koffeinsäure zu den sekundären Pflanzenstoffen mit antioxidativen Eigenschaften.

Im Rohkaffee beträgt der Anteil an Proteinen noch ca. 11 %, durch die Hitzeeinwirkung beim Rösten nimmt er deutlich ab.

Bei den Alkaloiden (stickstoffhaltige Verbindungen die in vielen Pflanzengattungen vorkommen) im Kaffee, steht das Coffein mit einem Anteil von 0,8 - 2,5 an der Spitze. Außerdem enthält Kaffee in geringeren Mengen auch die Alkaloide Nikotinsäure (Niacin), Theobromin, Theophyllin und Trigonellin. Der Röstvorgang hat auf den Koffeingehalt kaum Einfluss, nur Trigonellin wird dabei zu 75 % abgebaut und dabei das Vitamin Nikotinsäure gebildet.

Von den über 800 Aromastoffen im Kaffee sind rund 100 immer noch nicht entschlüsselt (weshalb es auch bis heute noch nicht gelungen ist ein synthetisches Kaffee-Aroma zu erzeugen). So weit man heute weiß, entsteht der leicht bittere Geschmack des Kaffee nicht nur durch das enthaltene Coffein, sondern auch durch andere Substanzen die im Zuge der sogenannten Maillard-Reaktion bei der Erhitzung von Kohlenhydraten mit Eiweißen entstehen.


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In Kaffee-Arabica durchschnittlich enthaltene Inhaltsstoffe

(bezogen auf die Trockenmasse)


INHALTSSTOFF % in ROHEM KAFFEE % in GERöSTETEM KAFFEE BESCHREIBUNG
Asche 4,2 % 4,5 %
Chlorogensäure 6,5 % 2,5 % Chlorogensäure ist ein Ester der Kaffeesäure sowie der Chinasäure, welche in mehreren Studien positive Effekte auf biologische Systeme zeigte (deren arzneiliche Wirkungen aber erst durch umfangreichere Untersuchungen valuiert werden muß). Chlorogensäure ist ein bekanntes Antioxidans deßen Isomere die DNS vor Schäden schützen - dieser Effekt war im Zellversuch sogar gegen Schäden durch radioaktive Strahlung wirksam. Bei Tieren zeigte sich ein antidiabetischer Effekt, da die Aufnahme von Zucker ins Blut nach einer Mahlzeit verlangsamt wurde. Chlorogensäure hemmt die Plättchenaggregation (Blutgerinnung) und bei gesunden Menschen wurde ein blutdrucksenkender Effekt beobachtet. Auch zeigte sich im Tierversuch an Mäusen eine positive Wirkung bei verschiedenen Magengeschwüren. Zudem hemmt Chlorogensäure Leberentzündungen und löste im Zellmodell die Apoptose (den programmierten Zelltod) bei Krebszellen aus.

Bei empfindlichen Kaffeetrinkern wird die Chlorogensäure für die Magenbeschwerden verantwortlich gemacht (100 g Röstkaffee enthalten ca. 3,5 g Chlorogensäure), weshalb der Chlorogensäuregehalt durch spezielle Röstverfahren reduziert wird: Beim langsamen Rösten über 20 Minuten und bei einer niedrigernTemperatur von ca. 200 °C, wird mehr Chlorogensäure abgebaut als beim schnellen Rösten (3–5 min.) unter höheren Temperaturen (400 - 600 °C). Das Chlorogensäure die Hauptursache für Magenreizungen ist widerspricht allerdings das sie Magengeschwüre bei Tierversuchen gebessert hat und auch das andere chlorogensäurehaltige Nahrungsmittel (bspw. Kartoffeln) keine Magenbeschwerden auslösen.

Coffein 1,2 % 1,3 % Die Idee Kaffeebohnen zu destillieren stammt von Johann Wolfgang von Goethe, bei der Umsetzung dieses Gedankens stieß der Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge auf das Coffein.

Es wird vermutet das die Produktion von Coffein der Pflanze als natürliches Insektizid dient. Der niedrigere Coffeingehalt in Bohnen höherer Lagen, wird auf das dortige geringere Vorkommen von Schädlingen zurückgeführt.

Der Coffeingehalt einer Tasse Kaffee wird auch maßgeblich von der Zubereitung bestimmt: Vom Mahlgrad der Bohnen (feine Mahlung = größere Oberfläche, grobe Mahlung = kleinere Oberfläche) – je feiner diese ist umso mehr Coffein wird gelöst. Aber auch die Kontaktzeit des Pulvers mit dem Wasser ist entscheidend: Je länger umso mehr Coffein wird gelöst. So enthält eine Tasse Filterkaffee rund 60-100 mg Coffein, während ein Espresso ca. 40mg enthält.

Siehe auch: Entkoffeinierung

Fette 16,0 % 17,0 % Die Fette sind in den Zellen der Kaffeebohne enthalten und bilden das Kaffeebohnenöl (ein toxisches Pflanzenöl), wobei Arabica Bohnen mehr Fette enthalten als jene der Sorte Robusta.


Kaffeebohnenöl besteht aus ölsäure (8-10%), Linolsäure (36-43%), Palmitinsäure (35-42%) und weiteren Fettsäuren (7-11% Stearinsäure, 4–7 % Arachinsäure und 4–7 % Behensäure). Es enthält zudem 15 % Kahweol und Cafestol (beide waren früher wichtig für die Beurteilung der Kaffeequalität). Die Farbe des Kaffeebohnenöls ist entweder hellgelb (rohe Bohnen) oder grünlich- bis dunkelbraun (geröstete Bohnen). Aufgrund der sehr geringen Wasserlöslichkeit von Fetten, sind im Kaffee selbst nur geringe Mengen davon gelöst.

Kaffeebohnenöl wird aus rohen oder gerösteten Samen des Kaffeestrauchs gewonnen: Entweder mit Hilfe von Schneckenpressen oder durch eine Extraktion mit Dimethylether bzw. Petrolether (um den Samen das vorhandene Wachs zu entziehen, wird in der Regel eine Vorbehandlung mit Tetrachlorethan durchgeführt).

Aus gerösteten Bohnen gewonnenes Kaffeebohnenöl ist grün bis dunkelbraun und hat einen charakteristischen Kaffeegeruch, jenes aus Ungerösteten ehr hellbraun bis gelb und ist fast geruchlos.

Wegen seiner toxischen Eigenschaften wird Kaffeebohnenöl in der Ernährung nur in geringen Mengen genutzt, seine Hauptsächliche Verwendung findet es in Sonnenschutzmitteln und Körperlotionen.

Eigenschaften und Zusammensetzung von Kaffeebohnenöl
Schmelzpunkt ca. 8 - 9 °C; Erstarrungstemperatur: 3 - 11 °C (durch den hohen Gehalt an Palmitinsäure, wird es bei dieser Temperatur wieder fest )

Die enthaltenen Triglyceride haben einen besonders hohen Anteil (36–43 %) an dem Omega-3-Fettsäure-Rest, welcher sich von der a-Linolensäure ableitet. Daneben sind außerdem Triglyceride enthalten, welche sich von Fettsäuren ableiten, bspw.: 4 - 7 % Arachinsäure, 4 - 7 % Behensäure, 8 - 10 % ölsäure, 35 - 42 % Palmitinsäure und 7 - 11 % Stearinsäure. Außerdem enthält Kaffeebohnenöl viele flüchtige Substanzen, darunter vor allem Sterole (u.a. ß-Sitosterol, Stigmasterol und Campesterol).

Die Haltbarkeit des öls beträgt etwa ein Jahr.

Karamelisations-, und Kondensationsprodukte 0 % 28,5 % Diese Substanzen entstehen beim Rösten und bestimmen das Aroma, die braune Farbe sowie auch den Geschmack. Die meisten der Stoffe entstehen über Maillard-Reaktionen, komplexe Reaktionen zwischen reduzierenden Zuckern und Aminosäuren (aus den im Kaffee vorhandenen Proteinen).
Lignin 3,0 % 3,0 % In die pflanzliche Zellwand eingelagerte feste Biopolymere, die eine Verholzung der Zelle bewirken.
Mineralstoffe 4 % Der Mineralstoffgehalt ist stark von der Kaffeeart sowie dem Anbaugebiet bzw. den Anbaubedingungen abhängig. An erster Stelle steht Kalium, gefolgt von Kalzium, Magnesium und Phosphor. In Spuren sind auch fast alle anderen Mineralstoffe enthalten.Von den durchschnittlich etwa 4 %, gehen bis zu 90 % auch in das Kaffee-Getränk über.
Nicotinsäure
(auch: Niacin)
0,02 % Nicotinsäure (ein Vitamin aus dem B-Komplex) ist in allen lebenden Zellen enthalten und wird in der Leber gespeichert. Die Nicotinsäure bildet einen wichtigen Baustein verschiedener Coenzyme (NAD, NADP) und ist in dieser Form für den Stoffwechsel von Eiweißen, Fetten und Kohlenhydraten von zentraler Bedeutung.
Polysaccharide
(auch: Mehrfachzucker, Vielfachzucker, Glycane/Glykane oder Polyosen)
46,0 % 35,0 % Diese Kohlenhydrate haben bei Pflanzen, Tieren und Menschen eine wichtige Rolle als Schleimstoffe, Reservestoffe und Nährstoffe. Eine pflanzliche Zellwand besteht zu über 50 % aus Cellulose und Hemicellulose (ein Gemisch aus Polysacchariden, das eine stützende Funktion in der Zellwand übernimmt).
Proteine
(Eiweiße)
11,0 % 7,5 % Aus Aminosäuren aufgebaute biologische Makromoleküle, die sich in allen Zellen finden und ihnen nicht nur Struktur verleihen, sondern auch die Metabolite transportieren, Ionen pumpen, chemische Reaktionen katalysieren und Signalstoffe erkennen.
Saccharose
(Sucrose)
8,0 % 0 % Der Haushalts- oder Kristallzucker der gemeinhin als „Zucker“ genutzt wird.
Trigonellin 1,0 % 1,0 %
Wasser 10 - 13 % 1 - 2,5 %


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