커피의 화학적 성분

 

               

<커피의 화학적 성분>(6)

 

커피의 쓴 맛은 카페인에서, 떫은맛은 탄닌에서, 신맛은 지방산에서,단맛은 당질에서 비롯된다고 합니다. 커피에는 일반성분으로서 수분, 카페인, 단백질, 에테르 추출물, 지방, 당질, 섬유질, 회분 등이 함유되어 있으며 휘발 성분인 유기산도 존재한다.

 

건조된 생두의 화학조성표에는 탄수화물 당류와 셀룰로오스 리그닌 등으로 구성되어 있는데,  셀룰로오스와 리그닌도 용해도가 적어 당류만이 추출되어 나옵니다. 지방과 유기산 지방은 물에 녹지 않지만 원두를 볶을 때 화학적 변화로 인해 유리되기 쉬운 상태로 변해 극소량의 기름이 물과 함께 빠져나올 수 있다.

 

특히, 강배전한 원두를 아주 미세하게 간 후 고압으로 추출을 하는 에스프레소에서는 기름의 추출율이 상당히높다.이 오일성분이 향의 주 근원이기 때문에 에스프레소는 강도에서는 향이 최고가 된다. 커피의 품질을 결정짓는 중요한 요소인 향은 휘발성 유기산에서 비롯됩니다.

 

이것은 원두를 배전하는 동안에 생기는 향 성분의 전구물질로서 아세톤, 이메틸퓨란, 피리딘, 푸르푸랄, 피롤 등이 있다. 원래 커피생두 자체에는 향이 없으나 이것을 일정한 조건에서 가열하면, 원두 내부에서 화학적 변화, 즉 메일라드 반응(아미노산과 환원당이 일으키는 반응)이 일어나 커피 특유의 향이 생기게 된다.
 
<커피의 향 성분 - 휘발성 유기산 종류 특성 비고>
 
* 아세톤 ( acetone) /달콤한 향 커피 에센스의 약 20%차지
* 이메틸푸란 에테르향 /배전하는 동안 환원당이 분해되어 생긴 물질
* 피리딘(pyridine) /자극적인 맛, 쓴맛 배전하는 동안 트리고넬린이    분해 되어 생긴 물질
* 푸르푸랄(furfural)  /향 희석액에서 단향을 갖는다.
* 피롤(pyrrole) /트리고넬린이 열을 받아 만들어 내는 물질
* 기타 화학성분 /카페인과 트리고넬린이 있습니다.
* 아라비카와 로부스타를 비교했을때 향에 영향을 미치는 지방은 아라비카에 많고 카페인은 로부스타종에 더많습니다. 그래서 원두커피 보다 인스턴트 커피에 카페인이 더 많이 함유되어 있다고 합니다. 약도 독이 되듯 커피 역시 너무 많이 마시면 카페인이 중독 현상을 일으켜 부작용이 일어나기 쉽습니다. 카페인의 치사량은 10g으로 한 자리에서 80-100잔을 마신 양과 같다.
 
<커피의 카페인에 대해여>
 
한때 건강에 관심이 있는 사람들은 커피를 피해야 할 음료로 여기기도 했다. 처음 서구에서 커피를 단순한 기호음료로 여겼지만 카페인의 효과가 발견되면서 커피에 대한 열띤 토론이 시작되었습니다. 그러나 처음 커피를 마시기 시작한 사람들은 병을 치료하는 마법의 음료로 알고 있을 만큼 효과를 가졌던 것도 사실이다.

 

카페인은 세계보건기구의 국제질병분류에서 중독물로 지정되지 않았습니다. 카페인에 관한 연구에서도 커피의 장기 음용에 따른 의존성이나 남용성은 인정되지 않았습니다. 커피를 많이 마시는 분들이라도 중독성을 염려하실 필요는 전혀 없습니다.

 

18세기에 기록된 커피의 효과는 소화를 촉진하고 배앓이에 효력이 있으며,가스찬 배를 치유하며,두통을 누그러뜨리고 활기를 되찾아 주며, 권태로운 상태에서 벗어나는데 도움을 준다. 또 쉽게 피곤을 느끼는 사람의 원기를 회복시키는데 놀라운 효력을 발휘하며 , 공부하는 사람이나 오래 앉아서 일하는 사람의 기분전환에도 큰 도움이 된다.

 

커피 그 자체 만으로도 기분을 좋게하고 기운을 돋우므로 습관적인 음용은 절주에 효과적이다. 알콜의 유혹을 물리치는데 이보다 강력한 힘을 발휘하는 대체음료는 없다. 힘든 노동을 할 때에도 가벼운 술을 마시기 보다는 한 잔의 커피를 마시면 훨씬 도움이 된다.
 
<카페인>
 
커피에 들어 있는 카페인은 냄새가 없고 쓴맛을 내는 흰 분말의 방향족 화합물로 물에 잘 녹는다.카페인은 신체에 활기를 불어넣는 자극제이며 약간의 이뇨작용을 하고 지방을 분해하는 등의 각종 대사작용을 활발하게 해준다. 천식에도 효과가 있는데 카페인의 자극이 기관의 점액성 분비물
을 마르게하고 혈관을 수축시키기 때문입니다

 

카페인은 화학적으로 차잎에 들어 있는 데테오필린과 유사한 데, 이 약은 기침을 치료하는데 쓰이 는 성분이다. 또한 카페인은 고통스러운 편두통을 해소하는데 도움을 준다. 이런 긍정적인 측면에의사들은 환자에게 커피를 끊으라고 권하기도 한다. 실제로 카페인은 궤양과 관계가 있으므로, 한 두잔의 커피에 들어 있는 카페인이 기형과 암의 원인이 되지는 않는다는 실험 결과가 이미 발표되었으나, 많은 양의 카페인을 섭취할 경우에 대한 실험은 아직 계속되고 있다.

 

카페인은 셈포막 투과성이 좋아 조직세포와 태반, 태아에 까지 쉽게 침투할 수 있으므로 임산부는 하루에 한 두잔 정도만 마실것을 권합니다. 물론 사람마다 카페인에 대한 민감도는 다르다. 어떤 사람은 진한 더블 에스프레소를 마시고도 바로 잠들 수 있는가 하면 어떤 사람은 아침에 우유룰 듬뿍 넣은 카페오레 한 잔을 마시고 심장이 뛴다고 합니다.
 
<인스턴트 커피에는 카페인이 더 많다?>
 
흔히 진하고 쓴 커피에 카페인이 많이 들어 있다고 생각하는데 이것은 잘못된 생각이다. 커피를 끓이는 방법 가운데 에스프레소 식이 카페인 함량이 가장 적은데, 그 이유는 사용하는 물의 양이 많지 않고 커피와 뜨거운 물이 닿는 시간이 30초정도로 짧기 때문입니다. 커피를 볶을 때도 에스프레소나 진하게 볶은 원두보다 약간 덜 볶은 원두에 카페인이 더 많이 들어 있다.

 

카페인 양은 원두의 종류에 따라서도 다른데, 로브스타종의 원두는 아라비카종의 두배에 해당하는 카페인을 함유하고, 인스탄트 커피에는 레귤러 커피보다 두배 이상의 카페인이 들어 있는데 , 그 이유는 인스탄트 커피를 제조할때 로브스타 종을 많이 사용하고 고온 고압에서 3-4시간 정도 추출하기 때문이다.
 
<그렇다면 하루 몇 잔 정도의 커피가 적당할까요?>
 
우리가 마시는 커피 한잔에는 약 40-108mg의 카페인이 들어 있는데 보통 하루 5-6잔정도의 커피는 신체에 별다른 영향을 끼치지 않는다. 단지 과다섭취자의 경우 단시간(30분)에 많은 양을 마시면 카페니즘(불안,초조,불면,두통,설사)의 현상 이 나타날 수 있다. 일반적으로 사람에 따라 카페인의 분해속도가 다르므로 자신이 몇 잔 정도를 마셨을 때 가장 상쾌한 기분이 되는지 스스로 판단하고 자신의 양을 조절하는 것이 좋다.

 

건강한 성인 남자의 경우 6시간이 지나면 섭취한 카페인의 반 정도가 분해된다. 그러나 담배를 피우거나 다른 약을 복용하는 경우에는 카페인이 몸안에 머무는 시간이 더욱 길어지며 어린이나 간이 심하게 손상된 사람의 경우 3-4일 정도 남아 있기도 한다. 유난히 카페인에 민감하거나 심장, 위장 등에 문제가 있는 카페인을 제거한 커피를 마시는 것이 좋다.
 
<디카페인 커피>
 
카페인 제거 커피를 처음 만들어낸 사람은 독일의 루드비히 로셀리우스인데, 그는 1900년경 카페인이 건강에 나쁜 영향을 줄 수도 있다고 생각하고 카페인의 제거방법을 연구했다고 한다. 카페인을 제거하는 공정은 원두를 볶기 전에 이루어지는데 이 과정을 통해 약 97퍼센트의 카페인이 제거된다. 카페인의 제거방법 중에는 1970년 독일의 GF-HAG사에서 상용화한 초임계 탄산가스 추출법이 가장 현대화된 방법인데 그 원리를 간략히 소개하면 다음과 같다.

 

탄산가스를 고압으로 액화시켜 카페인에 대한 용해성을 갖게한 후 이를 다른 용매와 마찬가지로 커피원두와 접촉시켜 커피중에 포함되어 있는 카페인을 제거하는 방법이다. 커피원두의 전체처리 방법은 다른 요매추출법과 비슷하여 원두의 챠프 (chaff)와 먼지를 제거한 후 증기를 쏘이고 (steaming) 수분을 보충하여(watering) 커피원두의 수분함량 을 30-505까지 증가 시킨다. 분이 증가된 원두는 추출칼럼에 충전되고 이 칼럼에 액화탄산가스가 유입 되어 원두에 함유된 카페인을 추출한다.

 

추출된 카페인은 활성탄산칼럼을 통과하는 동안 할성탄에 남게 되고 순수한 액화탄산가스만 추출칼럼으로 재순환되는 방식으로 카페인의 추출이 이루어진다. 탄산가스의 비활성화로 인하여 다른 카페인 제거방법에 비해 탈카페인 원두의 품질이 뛰어나고 처리된 원두의 잔류하는 용매가 없다는 큰 이점이 이있으나 액화탄산가스를 이용하는 관계로 고압의 비싼 설비가 요구 되는 것이 단점이다.
 
;<커피의 효과 >
 
카페인의 졸음방지효과. /각성상태를 지속시키는 Cycling AMP의 분해를 억제한다.
운전할때나 시험공부할때 좋겠지요? /느낌이라도 좋다. 머리회전의 향상
다이어트 효과 /카페인은 신체의 에너지 소비량을 약 10% 올린다.
즉,같은 것을 먹어도 카페인을 섭취한 사람의 쪽이 칼로리 소비가 1할 높게되어 비만을 방지한다.
 
운동의 지구력을 높힌다 /카페인은 글리코겐(당의 저장물로 많을 때는 지방으로 전환되지만 한번 전환 된 것은 다시는 당으로 전환되지 않아 살이 보다 먼저 피하지방을 에너지로 변환하는 작용을 합니다. 마라톤 선수가 레이스 중에 마시는 드링크에 카페인음료가 많은 것은 이 때문이다.
 
음주후 숙취방지와 해소 /카페인은 간기능을 활발 하게 해 아세트알데하이드 분해를 빠르게 하고 신장의움직임을 활발 하게하여 배설을 촉진 시킨다. 가능하면 술을 마신 후에 한잔의 물과 커피를 마셔두면 좋다.
 
입냄새의 예방 /커피에 함유되어 있는 Furan류에도 같은 효과가 있다. 특히 마늘의 냄새를 없애는 효과가 높다. 단, 커피에 우유나 크림을 넣으면 Furan 류가 먼저 이 쪽에 결합을 하기 때문에 효과가 없어진다.
 * 참고 : 커피 한잔에 들어 있는 카페인의 량

 
- 에티오피안 모카 /브라질 산토스 160mg
- 페루비안 멕시칸 /코스타리칸 170mg

- 카리스해 인근의 아라비카 177mg
- 카메룬 아라비카 180mg
- 과테말란 /자바 아라비카 187mg
- 콜롬비안 인디아 말라바 195mg
- 아이티안 201mg
- 로부스타 콩고 /로부스타 우간다 327mg