Příjem kofeinu v závislosti na druhu kávy a způsobu přípravy

Ing. Anna Švecová

Master's thesis

Caffeine intake depending on the type of coffee and method of preparation

Abstract:

Káva je jedním z nejčastěji konzumovaných nápojů na světě. Účinky kávy, pro které si ji mnozí oblíbili, způsobují tři alkaloidy, z nichž nejznámější je určitě kofein. Kofein je nejrozšířenější psychostimulační drogou na světě a na jeho celkovém denním příjmu se káva podílí zhruba z 80 %. Biochemické složení výsledného šálku ovlivňuje mnoho faktorů. Z teoretických poznatků vyvstaly jako nejdůležitější faktory ovlivňující množství extrahovaných sloučenin (včetně obsahu kofeinu) – způsob přípravy kávy, odrůdy kávovníku, výrobní postupy, velikosti částic podle stupně namletí, teplota, čas extrakce aj. Právě káva a alternativní kávové nápoje byly hlavními zkoumanými zdroji kofeinu této diplomové práce. Byly vybrány nejoblíbenější způsoby přípravy kávy v kavárnách či domácnostech. Každý způsob přípravy kávy byl proveden pro ni typickým postupem, s nejběžnější navážkou, objemem použité vody a stupněm mletí zrn. Byl sledován obsah kofeinu u osmi způsobů příprav, na které byly použity tři komerčně dostupné druhy zrnkových káv o třech různých stupních pražení – světle, středně a tmavě. Dále byly analyzovány dva typy kávy z kapslových kávovarů, dva druhy instantní kávy a káva ze školního automatu. Pro zajímavost byly analyzovány i tři alternativní kávové nápoje s obsahem kofeinu, které se mohou podílet na celkovém denním příjmu kofeinu. Všechna testování proběhla v triplikátech. Kofein byl stanoven pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Hladiny kofeinu se statisticky významně lišily v závislosti na různých kombinacích variant způsobu přípravy a stupně pražení. Samostatný vliv stupně pražení na obsah kofeinu však u většiny způsobů příprav prokázán nebyl. Nejvýznamnějším zdrojem kofeinu se ukázala příprava espresso, a to z hlediska koncentrace i množství na jednu porci kávového nápoje. Průměrná koncentrace kofeinu v kávových nápojích (vyjma kávové alternativy Kombucha) byla 180 mg na 100 ml. Rozpětí koncentrací kofeinu bylo však 48,2–873 mg na 100 ml. Rozdíly v obsahu kofeinu na uvedené porce byly také významné, a to 51,4–262 mg. Z teoretických východisek vyplynulo, že pH kávy koreluje s vnímanou kyselostí kávy. Právě pH bylo u každého kávového nápoje pro zajímavost zjištěno. Celkově lze zhodnotit, že stupeň pražení má zřejmý vliv na pH, a to pokaždé s rostoucí tendencí pH se zvyšujícím se stupněm pražení. Z celkové škály vzorků byly výraznými extrémy alternativní nápoje Kombucha a Mazagrande, které mají pH téměř o tři stupně nižší než nejméně kyselý nápoj Mr. Brown se svými 6,20. Kávy připravené zbylými způsoby měly pH odpovídající hodnotám 5,03– 5,80.

Abstract:

Coffee is one of the most commonly consumed beverages in the world. The effects of coffee, for which many have liked it, are caused by three alkaloids, the most famous of which is certainly caffeine. Caffeine is the most widespread psychostimulant drug in the world and coffee accounts for about 80 % of its total daily intake. The biochemical composition of the resulting cup is affected by many factors. From the theoretical knowledge emerged that the most important factors influencing the amount of extracted compounds (including caffeine content) are the method of coffee preparation, coffee tree varieties, production processes, particle sizes according to the degree of grinding, temperature, extraction time, etc. It was coffee and alternative coffee drinks that were the main sources of caffeine researched in this thesis. The most popular ways of making coffee in cafes or households were selected. Each method of coffee preparation was carried out in a typical manner, with the most common weighing, the volume of water used and the degree of grinding of the grains. The caffeine content of eight preparation methods was monitored, using three commercially available types of coffee beans with three different degrees of roasting – light, medium and dark. Furthermore, two types of coffee from capsule coffee machines, two types of instant coffee and coffee from a school vending machine were analyzed. For a comparsion, three alternative caffeinated coffee beverages were also analyzed, which may contribute to the total daily caffeine intake. All tests were performed in triplicate. Caffeine was determined by high performance liquid chromatography. Caffeine levels varied statistically significantly depending on different combinations of preparation methods and degree of roasting. However, the separate effect of the degree of roasting on the caffeine content has not been demonstrated for most preparation methods. The most important source of caffeine was proved to be the preparation of espresso, both in terms of concentration and per serving of coffee beverage. The average concentration of caffeine in coffee beverages was 180 mg in 100 ml. However, the range of caffeine concentrations (excluding coffee alternatives) was 48,2–873 mg in 100 ml. Differences in caffeine content per serving were also significant, 51,4–262 mg. Theoretical background showed that the pH of coffee correlates with the perceived acidity of coffee. The pH of each coffee beverage was measured as a matter of interest. Overall, it can be assessed that the degree of roasting has an obvious effect on the pH – the increasing tendency of the pH correlates with increasing degree of roasting. Of the total range of samples, significant extremes were the alternative drinks Kombucha and Mazagrande, which have a pH almost three degrees lower than the least acidic drink Mr. Brown with his value 6.20. The coffees prepared by the remaining methods had a pH corresponding to 5.03–5.80.

Keywords

káva, kofein, metabolismus, příprava kávy, druhy kávy, pH

Keywords

coffee, caffeine, metabolism, coffee brewing, types of coffee, pH

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Ondřej Drábek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs