Реферат на тему кофейное дерево
Обновлено: 30.06.2024
В данной работе расматривается материал о том, откуда пришел к нам кофе, как его выращивают, о влиянии этого напитка на организм человека, об экологических проблемах, связанных с выращиванием кофейных деревьев. Эту работу можно использовать как дополнительный материал на уроках окружающего мира.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| kofe.docx | 35.5 КБ |
Предварительный просмотр:
МУНИЦИПАЛЬНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
МОУ «СОШ № 56 с углубленным
Гордеева Софья, Захарова Дарья
Панина Елена Петровна
- Родина кофе …………………………………………………. 4
- Описание растения ………………………………………….. 4
- Выращивание и производство кофе ……………………….. 4 - 5
- Экологические проблемы……………………………………5 - 6
- Кофе как напиток……………………………………………..6 - 8
- Результаты анкетирования …………………………………..8 - 9
- Выращивание кофе в домашних условиях ……………….. 9
Кофейных зерен чудный аромат!
Напитка вкус бодрит и обжигает.
А цвет густой как горький шоколад
О дальних странах так напоминает!
Это стихотворение о нашем любимом напитке. Нам он нравится больше, чем чай и молоко. Хотя мы любим пить кофе со сливками, нам запрещают его пить вечером, говорят, что это вредно.
И тогда мы решили, что следует узнать, откуда берется кофе, и почему люди пьют кофе, а потом утверждают, что это вредно. В большой энциклопедии по биологии много было написано о растении кофе и о напитке тоже много говорилось. Так, например, было рассказано о многих способах приготовления напитка, о том, как выглядят кофейные деревья.
Мы думаем, что информация о кофе будет интересна и другим, ведь не только нам нравится этот напиток, поэтому мы хотим рассказать о кофе как растении и как напитке, об экологических проблемах, связанных с выращиванием кофе, о влиянии кофе на организм человека, о выращивании кофе в домашних условиях.
Кофейное дерево или, проще говоря, кофе, относится к семейству мареновых. Эти растения имеют около 40 видов. 33 вида растут в тропиках Африки, а остальные виды в Азии, по долинам горных рек и опушкам лесов. На Мадагаскаре растет кофе Бертранди, который очень любят лемуры. Они разносят по острову семена растений, которые растут во всех лесах Мадагаскара. Сейчас кофе Бертранди исчезает, потому что на острове вырубают леса. Которые очень медленно восстанавливаются.
Однако если дикие растения исчезают, то широко разводятся культурные растения. Люди их выращивают во многих тропических странах ради семян – так называемых кофейных зерен, дающих ароматный напиток – кофе.
2. Описание растения
Кофе представляет собой кустарники или небольшие деревья, достигающие в высоту 5-10 метров. Кофейные деревья бывают часто многоствольными. Это вечнозеленые растения с листьями, которые располагаются напротив друг друга. Листья овальные, заостренные на конце, блестящие, темно-зеленые, слегка волнистые.
Цветки у кофейного дерева белые, ароматные, пахнут жасмином. Плод – мясистая ягода с 2-3 твердыми семенами, первоначально зеленая, затем желтеющая и, наконец, становящаяся красной, почти черной. Внутри ягод находятся семена, напоминающие по форме бобы. В обиходе семена так и называются бобами, а чаще – зернами. Свежесобранные кофейные зерна зеленого цвета становятся коричневыми после обжаривания. Их размалывают и готовят традиционную чашечку кофе.
3. Выращивание и производство кофе
Дикое кофейное дерево появилось в природе, но люди приспособили его для того, чтобы извлекать из его плодов приятный ароматный напиток. И кофейное дерево стало культурным растением.
Кофейное дерево с давних пор культивировалось на Аравийском полуострове. В конце ХVIII века голландцы начинают выращивать это растение на острове Шри-Ланка, несколько позже возникают кофейные плантации на Яве, в Вест-Индии и Южной Америке.
Люди выращивают в основном три вида кофейных деревьев. На плантациях предпочитают выращивать низкие разновидности кустарников и деревьев высотой до двух метров. С таких низких деревьев легче собирать плоды.
Кофейное дерево аравийское, происходящее из горных районов Эфиопии, с содержанием кофеина в семенах до 2,7 %, составляет основу мировых посадок. У кофе конголезского, родом из Центральной Африки, наиболее известна форма робуста – с более резким запахом и содержанием кофеина до 2,5 %. Кофе либерийский беднее кофеином (1,4 – 1,6% ). Он дает напиток худшего качества и используется чаще в смеси с другими видами.
Арабика отличается от робусты не только свойствами и вкусом, но и внешне. Зерна арабики имеют овальную форму и волнистый надрез, в то время как бобы робусты мелкие и круглые, а на две половинки их разделяет довольно точная прямая линия. Сорт готового кофе обычно представляет собой смесь зерен арабики и робусты.
Кофе растет лишь в узкой полосе, протянувшейся вдоль экватора, которая так и называется - кофейный пояс. Самые лучшие сорта в мире растут на высоте 1500-1600 метров над уровнем моря.
Хотя родиной растения является Африка, более одной трети кофейных зерен производится в Южной Америке. Основной поставщик его – Бразилия.
Деревья на кофейных плантациях могут плодоносить непрерывно 100 и более лет, однако коммерческую ценность обычно представляют деревья не старше 20 лет.
Сегодня производство кофе - это огромное разветвленное дело, в котором заняты тысячи людей. В кофейном деле существуют свои профессионалы, хранящие тайны рецептов под семью замками. Есть дегустаторы, есть селекционеры, есть Экспедиторы, которые не покладая рук прочесывают африканские и латиноамериканские джунгли в поисках новых видов кофейных деревьев. Ежегодный оборот кофейной индустрии оценивается более чем в 50 миллиардов долларов. Однако столь внушительная цифра имеет оборотную сторону медали. По некоторым оценкам, из каждого доллара, который мы платим в кафе за чашечку кофе, 7 центов уходят тем, кто выращивает кофе, а остальные 93 оседают в карманах торговцев и посредников.
4. Экологические проблемы
Люди вытеснили всё, что мешало производить драгоценные зёрна: на Цейлоне дикие слоны и полосатые тигры были истреблены, чтобы миллионы одинаковых невысоких деревьев кофе выстроились в километровые аллеи. И вдруг кофейные деревья пали жертвой вредителей – различных грибков, которые пожирали листья и плоды. Когда в 1892 г. На остров Шри-Ланка приехал профессор Краснов, то едва смог отыскать несколько заброшенных, истощенных болезнями кофейных кустов.
Кофейные деревья, выращенные на плантациях, не могут удерживать почву, которая смывается тропическими ливнями. Однако когда кофейное дерево живёт в союзе с другими обитателями леса, то хорошо защищает почвенный слой. Поэтому на современных плантациях налаживают систему саморегуляции, которая должна сберечь плодородные почвы.
5. Кофе как напиток
Кто же впервые догадался превращать зёрна кофе в ароматный напиток?
Трудно сказать, кто, как и когда открыл кофе. Рассказывают о пастухе Калди, который первым заметил, что его козы отплясывают замысловатый танец. Поведение четвероногих его удивило. Стал Калди наблюдать за животными и выяснил: козы пляшут, когда поедят красных плодов кофейного куста. Попробовал сам. Понравилось. Освежило. И влило такой заряд энергии, что сам пастух пустился в пляс.
Проходил мимо монах из соседнего монастыря, поинтересовался причиной веселья. Калди чистосердечно признался во всём. Монах сорвал горсть красных ягод, съел мякоть и разжевал косточки. Почувствовал прилив бодрости. Обрадовался: теперь сможет молиться не засыпая.
Вскоре кто-то додумался не жевать ягоды и листья, а заваривать их в кипящей воде.
Широкое распространение кофе получил после Отечественной войны 1812 года, когда офицеры, освободив Францию от Наполеона, привыкли к кофе. Пить кофе стало правилом хорошего тона, как и знание французского языка. В 1830-х годах в России появляются первые литературные кофейни. Особой популярностью пользовалось в то время кафе недалеко от Театральной площади в Москве. В Петербурге в кондитерской – кофейной Вольфа и Беранже на Невском проспекте собирались декабристы, бывал там и Пушкин.
О, напиток несравненный,
Ты живишь, ты греешь кровь,
Ты отрада для певцов!
Часто, рифмой утомленный,
Сам я в руку чашку брал
И восторг в себя впивал.
Эти строки о кофе были написаны другом А.С.Пушкина Вильгельмом Кюхельбекером.
5 мая 1884 года в Петербурге открывается международная выставка садоводства. На выставке Бразилия оборудовала отдельный павильон, на стендах которого выставила 1000 различных экспонатов, в том числе многочисленные сорта кофе, а также изделия, характеризующие производство, экспорт и мировое потребление кофе. На выставке желающие могли поучиться обжарке кофейных зёрен, приготовлению напитка, а в заключение бесплатно выпить чашечку кофе собственного приготовления.
6. Результаты анкетирования
Среди учеников нашего класса мы провели анкетирование. Цель анкетирования – выявить отношение к кофе, мнение ребят о влиянии кофе на организм человека и возможности выращивания кофе в домашних условиях. В опросе приняли участие 24 учащихся нашего класса. Этот опрос выявил следующие данные:
1). Кофе назвали своим любимым напитком 62.5% учащихся
2). Считают кофе полезным 55% учащихся
3). Считают кофе вредным 30 % учащихся
4). На вопрос о возможности выращивания кофе в домашних условиях большинство ребят затруднились ответить
По результатам анкетирования можно сделать вывод о том, что кофе является популярным напитком среди учащихся нашего класса и больше половины ребят считают, что от кофе больше пользы, чем вреда.
Ребят заинтересовал вопрос: а можно ли выращивать кофе у себя дома? Чтобы ответить на него мы отправились на экскурсию в лимонарий, где выращивают экзотические растения. Там нам рассказали, что иногда кофе используют и как декоративное растение, что его можно вырастить у себя дома на подоконнике. Растения хорошо растут на свету, но обязательно в немного затемнённом месте. Размножают семенами и полуодревесневшими черенками. Мы решили вырастить кофе из семян.
7. Выращивание кофе в домашних условиях
Мы купили ягоды кофе в цветочном магазине. Перед тем как высаживать семена в грунт, мы подержали их несколько часов во влажном платочке. Сначала мы подготовили семена к посадке в грунт. На свежем зерне есть плёночка, её мы очень аккуратно сняли. Почву сделали из смеси листовой и дерновой, добавив немного песка. Земля должна быть легкой и рыхлой. Зерна кофе сажают круглой стороной вверх. Горшок с растением поставили в прохладное и полутёмное место, и стали ждать, когда проклюнется росток.
Землю поливали и рыхлили. Горшок прикрыли кусочком полиэтиленовой пленки, но периодически её открывали. У нас получилась мини-тепличка. Когда появился корешок, растение пересадили в горшок маленького размера. Когда кофе начал расти, и у него образовались первые листики, мы накрыли растение кофе банкой. Главное теперь, следить за увлажнением почвы. По мере роста растения банку можно будет убрать. Растение кофе у нас ещё маленькое, но мы надеемся, что оно вырастет, будет плодоносить, мы соберём урожай и будем пить любимый напиток, приготовленный из зёрен, выращенных на подоконнике.
Кофе – это и растение, и напиток. Кофейные деревья выращивают ради зёрен, ради возможности выпить ароматный напиток. А иногда кофе используют и как декоративное растение. Растения хорошо растут на свету, но обязательно в немного затемнённом месте. Размножаются семенами и черенками. В результате практической работы мы убедились, что кофейное дерево можно вырастить у себя дома.
Не стоит забывать об экологических проблемах. Плантации кофейных деревьев вытесняют леса в Южной Америке, Азии, Африке. Нарушается экологическое равновесие. Исчезают дикие виды кофейных деревьев. Становятся редкими многие виды животных, которые раньше жили там, где простираются плантации кофе. Под кофейными плантациями исчезает плодородный слой почвы.
Приятный аромат напитку придают летучие соединения, содержащиеся в семенах. В них также есть кофеин, благодаря которому кофе обладает тонизирующим действием. Исследователи до сих пор спорят о пользе и вреде кофе. Действительно, кофеин, содержащийся в кофе, усиливает активность головного мозга, снимает сонливость, бодрит. Врачи рекомендуют употреблять кофе ежедневно, небольшими чашками. Это усиливает кровоснабжение мозга, улучшает память. Однако одновременно он отрицательно влияет на работу сердца и повышает артериальное давление, поэтому злоупотреблять крепким кофе нельзя.
Однако важны не только полезные или вредные свойства этого напитка, не менее важен вкус и аромат кофе, место кофе в насыщении человека. Кофе является последней каплей, последней точкой в трапезе, будь то обед или ужин (в завтраке, наверное, первой).
Так знайте ж меру, милые мои!
Когда желаете заветного напитка.
Тебе же, кофе, посвятив стихи,
Привязанность я выскажу с избытком!
Кофейное дерево – удивительное растение, благодаря которому мы каждый день можем пить кофе и бодриться. Помимо того, что оно растёт в природе, дерево можно также посадить у себя дома, и, если за ним хорошо ухаживать, оно даже сможет порадовать нас своими плодами, из которых и делается кофе.
История. Существует легенда, по которой пастух, который пас коз, однажды заметил, что одна из них пожевала листья одного неизвестного дерева и очень сильно возбудилась. Она скакала, прыгала так быстро, что он не мог её угомонить. Тогда пастух решил сам попробовать, что же это за дерево такое. Он жевал и листья, и ягоды, но и те, и другие посчитал невкусными. Возможно, на этом бы закончилась эта легенда и мир никогда больше не узнал бы о кофе, но пастух внезапно почувствовал прилив сил, а затем очень долго не мог заснуть. Тогда он рассказал это монахам, они поломали головы и поняли, что зёрна этого дерева, если их заварить, очень бодрят. Они стали использовать их для того, чтобы ночами читать молитвы и не засыпать. Происходило это, согласно легенде, в Эфиопии.
Где растёт и как выглядит. Дерево растёт в Африке и Азии, в тропиках. На вид оно как обычный куст, достигающий 8 метров в длину. Это дерево вечнозелёное, его листья овальные и достаточно крупные.
Дерево в домашних условиях. Все мы понимаем, что для настоящего кофе уже помолотые и смешанные непонятно с чем зёрна, которые продаются в магазине, не годятся. Но это не беда, потому что каждый может вырастить кофейное дерево прямо у себя на подоконнике.
Для того, чтобы дерево жило необходимо регулярно его поливать, подкармливать удобрениями, которые содержат много калия и азота. Температура для выращивания дерева тоже очень важна. Летом его не нужно перегревать, обходясь температурой до 23 градусов, а зимой – охлаждать, приемлемая температура – +15.
Виды дерева. Существует около 70 видов этого дерева, однако самых распространённых всего два.
Арабика. Это самый известный вид. В длину дерево вырастает до 6-8 метров, его листья глянцевые, на ощупь похожи на кожу, имеют размер до 15 см. Цветы на этом виде растут пучками, по 3-5 штук в уголках листьев. Плоды на дереве красные и продолговатые, на концах могут иметь фиолетовый оттенок. Семена этого вида – как раз-таки тот кофе, который мы привыкли пить.
Робуста. Растёт обычно над морем, достигает 200 метров над его уровнем. Этот вид неприхотлив и более устойчив к разным неблагоприятным температурам и климатическим условиям. Дерево, несмотря на то, что за ним не нужен особый уход, очень плодовито, а его зёрна содержат около 5% кофеина.
Кофейное дерево очень необходимо в наше время, а зная его историю и как правильно выращивать это растение, человек может посадить мини-деревце у себя дома и быть свидетелем всех этапов изготовления кофе.
Кофейное дерево
Жалейка это духовой музыкальный инструмент. Он распространен у славянских народов. Сначала это был инструмент, который использовали пастухи, чтобы призывать коров и коз. Пастухов очень уважали, и когда он проходил рядом с домом,
Внешней памятью компьютера принято называть память долговременного хранения информации различной формы. Данный тип памяти не имеет зависимости от процессора.
Медуница - одно из внешне привлекательных растений, относящихся к первоцветам. Не дожидаясь полного освобождения земли от снега, она распускает свои нежные соцветия после долгой зимы. Период ее цветения совпадает с таянием снега,
Базовое хромосомное число рода Coffea (n) равно 11. Известны также диплоидные (n = 22) и тетраплоидные (n = 44) виды этого рода. Путем гибридизации оказалось возможным получать различные сочетания наследственных свойств.
История кофе.
Возделывание.
Сбор и обработка.
Кофейные зерна можно декофеинизировать органическими растворителями, например метиленхлоридом или этилацетатом, горячей водой или паром. На практике принято извлекать из них примерно 97% кофеина. После удаления декофеинизирующего агента зерна сушат, обжаривают, отправляют в продажу как таковые либо молотые или же перерабатывают дальше – в растворимый и лиофилизированный кофе, которые получают из концентрированного экстракта молотого. В случае обычного растворимого кофе воду из экстракта удаляют испарением в распылительной сушилке, в случае лиофилизированного – путем замораживания и сублимации.
Кофейные зерна очень чувствительны к кислороду, поэтому лучше всего употреблять их сразу же после обжаривания и размалывания, однако в адекватной упаковке они сохраняют высокое качество по крайней мере несколько месяцев. Местами к молотому кофе принято добавлять цикорий.
Продукция.
В конце 17 в. голландцы интродуцировали кофейное дерево на Яву, заложив тем самым основу ост-индской кофейной торговли. Сейчас кофейное дерево выращивают также во многих странах Западного полушария. В Южной Америке насчитывается от четырех до пяти миллиардов кофейных деревьев; большинство из них – потомство рассады, завезенной на остров Мартиника в начале 18 в. французом Деклие, специально командированным туда с этой целью Людовиком XIV. Деклие настолько ревностно отнесся к своей миссии, что большую часть путешествия экономил на воде – лишь бы выжили растения. С Мартиники саженцы попали во Французскую Гвиану, а в 1722 в бразильский штат Пара. В конце 18 в. бельгийский монах Молке привез кофейную рассаду в Рио-де-Жанейро.
Кофейное дерево выращивают почти по всех тропических и субтропических странах. Крупнейшие производители – Бразилия, Колумбия, Индонезия, Кот-д'Ивуар, Эфиопия, Мексика, Гватемала и Индия.
Использование.
Кофе используют также как ароматический компонент выпечки, мороженого, конфет и ликеров.
Физиологическое действие.
Хотя в кофе присутствуют различные биологически активные вещества, основной его физиологический эффект вызывает алкалоид кофеин. Химически он представляет собой триметилированный ксантин, или 1,3,7-триметил-2,6-диоксипурин. Он быстро окисляется и частично деметилируется в организме, выводится с мочой и не накапливается в тканях, поэтому его воздействие на нервную и другие системы кратковременно.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Городская сессия научного общества учащихся
Кофе: подробно и со вкусом.
Химический состав кофе и его влияние на
Хансанамян Зоя Зограковна , 9 Б класс, МБОУ
Индикеева Ольга Геннадьевна
Учитель химии высшей квалификационной категории
г. Горно – Алтайск
I . Литературный обзор
Кофе – самый ароматный напиток………………………………………….4
Условия культивирования кофейных деревьев………………. 5-6
Влияние кофе на здоровье человека………………………………………..6
II . Химический состав кофе
2.1 Определения химического состава кофе……………………………………6
2.2 Вода и экстрактивные вещества……………………………………………..6
III . Экспериментальная часть
3.1 Выделение кофеина из кофе…………………………………………………9
3.2 Качественная реакция на кофеин……………………………………………9-10
3.3 Получение танина из кофе…………………………………………………10-11
3.4 Качественные реакции на обнаружение танина…………………………..11-12
Список литературы (и источников)………………………………………………13-14
О, кофе сладостный, и ты, миндаль сухой!
На белых столиках расставленные чашки.
Кофе – удивительный напиток, обладающий восхитительным непревзойденным ароматом и изысканным вкусом. Несмотря на то, что кофе потребляется человеком уже 1300–1500 лет, его состав и влияние на здоровье человека стали интенсивно изучаться только в последние десятилетия. В настоящее время состав кофе изучается современными физико-химическими, в т.ч. хроматографическими методами. В литературе, СМИ 1 звучат противоречивые данные о вреде и пользе кофе.
Гипотеза: я предполагаю, что в состав кофе содержатся соединения, которые влияют на организм человека.
Цель: изучить , как влияет кофе на обменные процессы в организме человека.
познакомиться с историей возникновения кофейного напитка;
выяснить какие существуют сорта кофе;
установить и проанализировать химический состав кофе;
доступными для школьной лаборатории методами химического анализа исследовать состав кофе;
Актуальность моей работы в том, что, несмотря на продолжительный период знакомства человека с кофе, оно продолжает вызывать много вопросов и споров.
Мы решили выяснить его состав, узнать, в чем заключается ценность этого напитка.
Методы исследования : поиск информации в литературных источниках и сети Интернет.
Объект изучения: кофе.
Предмет изучения: кофеин, танин.
Кофе – самый ароматный напиток.
Кофе – самый ароматный напиток в мире. По разнообразию изысканного аромата и непревзойденного вкуса кофе вне конкуренции среди всех напитков. Кроме того, кофе обладает стимулирующим действием, он проясняет ум, ускоряет мышление, придает бодрость. По своему значению кофе уступает лишь нефти, давая средства к существованию миллионам людей. Волнующе ароматный и густой - таким получается правильно приготовленный напиток. Он способен прогнать сон, поднять настроение, утолить жажду. Без преувеличения можно сказать, что этот напиток стал неотъемлемой частью нашей жизни. Чашечкой кофе мы начинаем новый день; с удовольствием пьем его, приходя в гости; наслаждаемся горьковатым вкусом во время отдыха.[3]
История появления и распространения кофе по странам и континентам.
Основные сорта кофе.
Кофейные зерна дает кофейное дерево. Относится к семейству мареновых (Rubiaceae), объединяющему около пяти тысяч видов растений. Среди них на род кофе приходится около 60 видов, в том числе в Африке открыто 33 вида, на островах Маврикий и Реюньон – 3, в Юго-Восточной Азии – 10, на острове Мадагаскар – 14.
Ботанические аспекты: (см. Приложение №2)
Существует 3 основных ботанических вида кофейных деревьев:
(см. Приложение №3)
– Арабика (coffee arabica), ведет свое начало из Эфиопии;
– Робуста (coffee canephora), конголезский кофе из бассейна реки Конго;
– Либерика (coffee liberica), обнаруженный в Либерии;
Кофейных деревьев известно более 50 видов (низкорослых, высокорослых, вечнозеленых, листопадных), известны кустарниковые растения. Средний срок жизни кофейных деревьев составляет 30 лет, максимальный – 80–100 лет. Самый продуктивный период – с 15 до 30 лет. Кофейное растение представляет собой либо кустарник до 2-3 м, либо дерево высотой до 10 м с вечнозелеными листьями.[6]
Условия культивирования кофейных деревьев.
Влияние кофе на здоровье человека.
Химический состав кофе.
Кофе имеет сложный химический состав. Он содержит примерно две тысячи химических веществ, которые в совокупности определяют его отличительный аромат и вкус. (см. Приложение №5)
Вода и экстрактивные вещества.
Показатель влажности сырого кофе имеет существенное значение для оценки качества. Содержание воды в сырых зернах кофе по норме, принятой Международной организацией кофе (МОК), должно составлять 12±1%. Содержание водорастворимых экстрактивных веществ в различных видах и сортах сырого кофе неодинаково и составляет примерно 20-29%. Наименьшее количество (19-20%) содержится в высшем сорте кофе вида Арабика. [2]
Кофеин ( C ₈ H ₁₀ N ₄ O ₂ ) - важнейший алкалоид 3 кофейных зерен, известный под названием 2,6-диокси-1,3,7-триметилпурин, 1,3,7 - триметилксантин. (см. Приложение №6)
Это вещество без цвета и запаха, в одном растворе дает горький привкус. Кофеин кристаллизуется из водных растворов в виде кристаллогидрата, имеющего форму хрупких шелковистых игл. Безводный кофеин плавится при 236,5ºC, при осторожном нагревании может возгоняться. Водные растворы кофеина имеют нейтральную реакцию, с кислотами он образует соли. Кофеин в сыром кофе находится в свободном и связанном с хлорогеновокислым калием состояниях. Различные виды кофе характеризуются следующим содержанием кофеина (% в пересчете на сухое вещество):
Тригонеллин ( C 7 H 7 NO 2 ), или метилбетаинникотиновая кислота, второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах. Он не обладает возбуждающими свойствами, но ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе. (см.Приложение №7). Содержится в Арабике - 1-1,2% , в Робусте -0,6-0,74%,в Либерике -0,2-0,3%. При обработке кофеных зерен легко превращается в никотиновую кислоту 4 (витамин РР), поэтому его считают основным предшественником образования никотиновой кислоты в кофеных зернах.
Теобромин является диметилксантином ( C 7 H 8 N 4 O 2 ), так как при окислении образует монометилаллоксан и монометилмочевину. Это бесцветный мелкокристаллический порошок, труднорастворимый в воде. Теобромин плавится при 351ºC, способен возгоняться, легко растворяется в едких щелочах, давая, например, натриевую соль.
Теофиллин представляет собой 1,3-диметилксантин ( C 7 H 8 N 4 O 2 ), который образует бесцветные шелковистые иголочки, содержащие одну молекулу кристаллизационной воды. Теофиллин труднорастворим в холодной воде, плавится при 269-272ºC. Общее количество его в зернах дикорастущих кофейных растений 1-4 мг%.
Фенольные соединения.
Хлорогеновые кислоты составляют основную часть феннольных соединений. Хлорогеновые кислоты представляют собой моно- и диэфиры коричной и хинной кислот. Хлорогеновые кислоты включают в себя около 10 соединений, содержащихся в кофе.
Танин (см.Приложение №8) - или дубильная кислота, – это водорастворимые полифенолы (сложные природные органические соединения), сложная органика, придающая горечь. После жарки резко снижаются в количестве, что требует осторожного подхода, так как танины – это вкус кофе.
Углеводы оставляют примерно 50% от общего веса кофе.
Именно они способствуют созданию так называемого тела напитка, а так же берут на себя полную ответственность за качество столь любимой нами пенки в чашке эспрессо. Самый главный углевод в кофе - сахароза. Процент содержания сахарозы в Арабике -6-9%, в Робусте 3-7%.Во время обжаривания сахароза легко разлагается. Именно благодаря ей в процессе жарки кофейного зерна образуются органические кислоты.
Содержание белка в необжаренных зернах Арабики и Робусты колеблется в пределах 10%-13%. (см. Приложение №9) Хотя фактическая концентрации зависит от сорта кофе, существует ряд факторов, которые так же влияют на процент содержания белка в зерне кофе: вид обработки кофейного зерна; условия хранения; условия произрастания. Все они оказывают влияние на качество кофейного зерна после обжарки, а так же на уровень содержания белка в обжаренном кофейном зерне.
Витамины .
В кофейных зернах обнаружены тиамин (витамин B1), рибофлавин (B2), пантотеновая кислота, никотиновая кислота (PP), пиридоксин (B6) и токоферол (E).(см. Приложение №10)
Экспериментальная часть
Опыт №1: Возгонка кофеина с MgO .
Кофеин возгоняется при 180 о С, и в растворах находятся в виде моногидрата, устойчивого до 100 о С. Запах кофеина мы не чувствуем, на вкус – горьковат. Оборудования и вещества : предметное стекло, фарфоровая чашка, MgO (оксид магния), электроплита, колбы, кофе, асбестовая сетка.
Ход Ход работы:
В фарфоровые чашки мы поместили перемолотый кофе и оксид магния в пропорциях 1:1. На электроплитки мы положили асбестовые сетки и поставили на фарфоровые чашки со смесью, прикрыв их чашками Петри. Подогревание проводилось в течение 9-10 минут.
Сорта расположены в порядке убывания по количеству выделения кофеина:
2. Бразилия Бурбон.
Вывод: Большее количество кристаллов содержится в кофе '' Суаре '', так как его образовалось больше на стеночках чашки и на стекле.(см.Приложение №11)
Опыт №2: Качественная реакция на кофеин.
Оборудования и вещества: предметное стекло с выделившимися на нем кристалликами, концентрированная азотная кислота.
Кофеин + Азотная → Сложная соль азотной кислоты
( основание ) кислота
(белого цвета) ( оранжевого цвета )
(оранжевого цвета) (нашаты- ( красного цвета )
Опыт №3. Получение танина из кофе.
Оборудования и вещества: плитка, кастрюля, воронка, колба, кофе, вода, ацетат свинца, серная кислота, гидроксид бария
Для опыта взяли по 50 г кофе, залили их в кастрюльке половиной стакана (100 г) кипятка и кипятили на небольшом огне около часа, чтобы как можно полнее экстрагировать растворимые вещества. Растворы отфильтровали через несколько слоёв марли; осадок на фильтре промыли дополнительно горячей водой (полстакана). В результате получили около стакана желто-зеленого раствора. Затем внесли в жидкость 15-20 г ацетата свинца и перемешали. Аккуратно слили жидкость, к осадку добавили стакан горячей воды, размешали, дали отстояться и слили вновь. Повторили эту операцию 3-4 раза, чтобы удалить ионы свинца. Для того чтобы проверить, действительно ли они удалены, взяли пробу жидкости и добавили к ней в пробирке несколько капель разбавленной серной кислоты. Об остатке ионов свинца свидетельствует помутнение раствора; в этом случае нужно повторить промывку. Когда проба оказалась отрицательной, отфильтровали осадок (это – таннат свинца) и на фильтре промыли 50 мл 1 % -ного раствора серной кислоты. Собрав растворы, нейтрализовали кислоту, добавляя по каплям 0,5 %- ный раствор гидроксида бария, после чего отфильтровали выпавший осадок сульфата бария. Оставшиеся прозрачные растворы содержат танин. Упарили их досуха на водяной бане. Полученный танин измельчили в порошок и использовали для проведения качественных реакций.
галловая к-та ацетат свинца танат свинца уксусная к-та
Опыт №4. Качественные реакции на обнаружение танина.
А) 0,5 г танина растворили в 40 мл воды. Как только мы добавили раствор хлорида железа (III), жидкость сразу почернела. Это – старинные чернила, только танин для них добывали из дубовых (чернильных) орешков, наростов на листьях и молодых побегах дуба. (см.Приложение №13)
Б) 0,3 г танина положили в маленькую пробирку и капнули три капли концентрированной соляной кислоты. Образовался флобафен С 76 Н 52 О 49 – вещество красного цвета.
(см. Приложение №14)
В) К танина добавили раствор нитрата серебра. На этот раз выпадает осадок таната серебра. У него бурый цвет.
(осадок бурого цвета)
(см. Приложение №15)
Таким образом, ясно, что кофе - это напиток с богатой историей и географией произрастания, содержащий множество химических веществ, неоднозначно влияющий на организм человека. С медицинской точки зрения кофе является тонизирующим напитком, и это его свойство обусловлено наличием в качестве составной части биологически активного алкалоида кофеина.
Кофе или кофейное дерево (лат. Coffea) — это род вечнозелёных растений трибы Кофейные (Coffeeae) и относятся к семейству Мареновые (Rubiaceae).
Дикорастущие кофейные деревья обитают в нагорьях тропической Африки и Азии, культивируются в тропиках повсеместно – так называемый кофейный пояс Земли.
И хотя все известные виды кофейного дерева содержат кофеин, некоторые из них содержат его внушительно много, а другие ничтожно мало.
— согласно биологической систематике таксономический категорий — это ранг, стоящий в иерархии ниже семейства и выше рода.
— семейство двудольных растений порядка Горечавкоцветные (Gentianales), насчитывается более 600 родов и 10 000 видов данного семейства. Виды мареновых богаты содержанием таких алкалоидов как: кофеин, хинин, эметин.
Согласно информации, взятой с сайта базы данных The Plant list, на 2017 год существует 125 видов кофейного дерева, 115 из них имеют синонимы названия вида. Всего же существует 264 названия видов кофе. Из них 24 еще не распределены в категорию. Либо это новые виды, либо новые синонимы к уже существующим видам, но пока отсутствуют необходимые официальные подтверждения.
Строение кофейного дерева
Плоды кофе
Плод кофейного дерева – ягода, имеет форму эллипсоида или шаровидную. По длине ягоды большинства видов кофе не превышают 1,5 см в созревшем состоянии. Вызревают при оптимальных условиях за 7-8 месяцев после окончания цветения. Первый урожай растение даёт на третий – четвертый год. Из-за внешнего сходства плоды часто называют кофейной вишней.
Плод кофейного дерева состоит из двух основных частей: околоплодник (перикарпий) и семя.
Околоплодник кофе имеет чёткую дифференцированную систему слоёв. Каждый плод покрыт плотной внешней оболочкой (1 — экзокарп). Толщина слоя не превышает 30-50 микрон. Экзокарп также называют внеплодником. Цвет экзокарпа в процессе жизни плода изменяется от зеленого, у не спелых ягод, до красного, темно-фиолетового, иногда ближе к черному, у спелых. У некоторых мутантных особей цвет спелых ягод желтый.
Под слоем экзокарпа расположен мезокарп (2,3,5 — межплодник). Содержащий большое количество сахаров. Толщина слоя 1-1,7 мм. Мезокарп состоит из двух слоёв. Ближе к поверхности слой пульпы (2,3 — mucilage), а под ним клейкий мезокарп или клейковина — 5.
Пульпа – желтоватая, сочная, мясистая. Содержит фиброзно-сосудистые пучки – 4, по которым продвигаются питательные вещества.
Клейковина бледно-зеленая, мутная субстанция, очень липкая на ощупь. Представлена ослизнёнными столбчатыми клетками. При высыхании клейковина желтеет. Если содержание сахаров очень велико, то цвет высохшей клейковины ближе к коричневому. Клейковина плотно покрывает эндокарпий.
Эндокарпий – внутренний защитный слой околоплодника, предохраняющий семя от внешних воздействий, к примеру, кислотной среды желудка млекопитающих. Эндокарпий имеет техническое название – пергамент (parchment). Толщина слоя 100-150 микрон.
Семя кофейного дерева – самая важная структура плода. Является многослойным образованием.
Функция семени — продолжение жизни растения. Всё его строение обусловлено данной задачей.
Ключевым элементом семени является зародыш(эмбрион) – носитель генетической информации. Он окружен слоем эндосперма, который обеспечивает питание зародыша за счет крахмала, растительных масел и белков. Эндосперм покрыт периспермом, толщиной всего 70 микрон.
Рассмотрим подробнее каждую структуру.
Перисперм или спермодерма(8) – в спелом плоде тонкой плёнкой покрывает поверхность эндосперма. Техническое название – silverskin, связано с его серебристым цветом. Дословно – серебряная оболочка. Следы периспермия всегда можно найти в продольной бороздке каждого кофейного семени.
Сильверскин содержит малое количество белковых веществ, в основном углеводы в виде крахмала, и жиры. Выполняет роль источника питательных веществ в процессе созревания плода. Развит плохо и к моменту, когда кофейный плод покраснел перисперм практически полностью израсходовался зародышем и в спелой ягоде он имеет очень маленькую толщину. Имеет диплоидный(2n) набор хромосом.
Эндосперм(9) – обеспечивает зародыш питательными веществами так необходимыми ему в процессе созревания и прорастания. Эндосперм представлен в семени двумя типами: мягким и твёрдым.
Мягкий эндосперм назван так потому что его клетки значительно удалены друг от друга из-за развитого межклеточного пространства, заполненного межклеточным веществом. Он расположен в непосредственной близости к зародышу. Транспорт веществ из мягкого эндосперма к эмбриону легко осуществляется именно из-за большого количества межклеточной жидкости, служащей транспортной средой. Клетки имеют форму близкую к параллелепипеду.
Твёрдый эндосперм отдалён от зародыша и располагается во внешней части семени, окружая собой эмбриональную полость. Клетки имеют многоугольную форму и близко расположены друг к другу. Поэтому он является более плотным образованием нежели мягкий эндосперм.
Зародышевый корешок — структура, из которой развивается главный корень кофейного дерева.
Зародышевая почечка (плю́мула) — часть, которая в процессе развития превращается в главный побег растения.
Гипокотиль (гипокотиле) или зародышевый стебелёк — располагается в зародыше между зародышевым корешком и плюмулой. У взрослого растения — это часть, которая находится между главным корнем и главным побегом; в анатомическом плане гипокотиль также занимает промежуточное положение между корнем и стеблем.
Первое, что мы видим при прорастании кофейного семени над поверхностью почвы — это гипокотиль — сначала он имеет форму петельки, а затем, распрямляется, вытягивая из почвы семядоли и зародышевую почечку. Иногда гипокотиль называют подсемядольным коленом.
Семядоли (семенодоли) или зародышевые листья — первые листья растения, развиваются у зародыша ещё в семени; часто существенным образом отличаются от последующих листьев — и по форме, и по внутреннему строению, а иногда и по функции. У кофейного дерева две семядоли, как и у большинства двудольных.
Большинство плодов кофе содержат по два семени. Овальные с одной стороны, плоско-выпуклые с глубокой бороздкой на другой. Плоская поверхность семян образуется за счет взаимного давления семян во время развития внутри плода.
Корневая система кофейного дерева
Как у всех двудольных растений кофейное дерево имеет стержневую корневую систему. Главный корень развивается из зародышевого корешка. В процессе взросления растения, когда потребность в питательных веществах возрастает, главный корень обрастает боковыми придаточными корнями, увеличивая тем самым всасывающую поверхность всей системы. Кофе аравийский в глубину разрастается до 2 – 3 метров, корни робусты неглубокого залегания от 1,2 до 2 метров, причём главный корень у двух видов редко достигает в длину более 45 см.
Цветы кофе
Цветёт кофе небольшими белыми цветками с сильным тропическим запахом, напоминающий запах жасмина. Цветок обоеполый, содержит как мужские, так и женские половые органы (пестики и тычинки) и способен к самоопылению. Цветы на побегах расположены пучками. У арабики пучки по 3-6 цветков, у робусты более пышные от 3 до 16.
Крона кофейного растения
Листья кофе
Лавроподобные, простые, цельнокрайние, слегка волнистые, длиной 5—20 см и шириной 1,5—5 см, на коротких черешках, часто обвисшие. Жилкование сетчатое, перисто-нервное. Расположение листьев на ветвях супротивное. Имеют темно-зеленый окрас, кожистые, блестящие, сохраняются на дереве от трех до пяти лет.
состоит из единственной листовой пластинки и одного черешка. Хотя он может состоять из нескольких лопастей, промежутки между этими лопастями не достигают основной жилки листа. Простой лист всегда опадает целиком. Если выемки по краю простого листа не достигают четверти полуширины листовой пластины, то такой простой лист называется цельным или цельнокрайним.
листья располагаются по два на каждом узле и обычно перекрёстно-попарно, то есть каждый последующий узел на стебле повёрнут относительно предыдущего на угол 90°; либо двумя рядами, без поворота узлов (сирень, яснотка, мята, жасмин, фуксия).
Здесь представлена далеко не вся информация о строении кофейного дерева, но для широкого круга читателей изложенных данных должно хватить, чтобы сформировать понимание того, насколько удивительное и непростое строение у кофейного дерева — растения, семена которого мы так часто любим заваривать по утрам.
Читайте также: