Lợi ích và tác hại của cà phê | Khái niệm hoá học

Theo một truyền thuyết đã được ghi lại trên giấy vào năm 1671, những người chăn dê ở Kaffa (thuộc Ehiopia ngày nay) phát hiện ra một số con dê trong đàn sau khi ăn một cành cây có hoa trắng và quả màu đỏ đã chạy nhảy không mệt mỏi cho đến tận đêm khuya. Họ bèn đem chuyện này kể với các thầy tu tại một tu viện gần đó. Khi một người chăn dê trong số đó ăn thử loại quả màu đỏ đó anh ta đã xác nhận công hiệu của nó. Sau đó các thầy tu đã đi xem xét lại khu vực ăn cỏ của bầy dê và phát hiện ra một loại cây có lá xanh thẫm và quả giống như quả anh đào. Họ uống nước ép ra từ loại quả đó và tỉnh táo cầu nguyện chuyện trò cho đến tận đêm khuya. Như vậy, có thể coi rằng nhờ chính đàn dê này con người đã biết được cây cà phê. 

1. Cấu tạo và thành phần của hạt cà phê

a. Cấu tạo hạt cà phê

Cà phê thuộc:

Ngành: Magnoliophyta

Lớp: Magnoliopsida

Bộ: Gentianales

Họ: Rubiaceae

Chi: Coffea

Cây cà phê thuộc dạng bụi, cao từ 3 - 5m, trong điều kiện đất đai thuận lợi có thể cao từ 7 - 10m. Độc thân hoặc nhiều thân, nhiều cành nằm ngang, lá đối xứng, hình trứng dài, rìa lá quăn, xanh đậm, phiến lá có nhiều gân, kích thước lá thay đổi theo từng chủng và điều kiện ngoại cảnh, thường dài từ 10 - 15cm, rộng từ 4 - 6cm. Qủa cà phê thuộc loại quả thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tươi. Cà phê có các giống thường gặp là: cà phê Arabica (cà phê chè); cà phê Robusta (cà phê vối); cà phê excelsa (Cà phê mít hay cà phê liberica).

Cây cà phê Arabica (cà phê chè)     

  Cây cà phê Robusta (cà phê vối)

Cấu tạo giải phẫu quả cà phê gồm những phần sau: lớp vỏ quả, thịt quả, lớp nhầy, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân quả. Có thể chia thành 2 phần chính:

- Phần vỏ quả (skin): bao gồm vỏ quả, thịt quả.

- Phần hạt (seed): bao gồm lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và phần nhân hạt (chứa nội nhũ và phôi hạt).

Cấu tạo của cà phê

b. Thành phần hóa học của hạt cà phê

Nhóm chất cơ bản sau đây đều có mặt ở tất cả các giống loài cà phê, tuy nhiên tùy theo giống cà phê và phụ thuộc vào điều kiện canh tác mà các thành phần hóa học trong cà phê có thể thay đổi. Ví dụ như cà phê Arabica có hàm lượng axit thấp hơn Robusta, hạt cà phê ở độ cao với thời gian sinh trưởng kéo dài hơn hạt cà phê được trồng ở vùng thấp hơn và sự tích lũy các chất tạo mùi khác nhau.

- Nhóm chất hữu cơ có trong cà phê

+ Cacbohydrat (glucid): chiếm 1/2 tổng số chất khô, đại bộ phận không tham gia vào thành phần nước uống mà chỉ cho màu và vị caramen. Hàm lượng saccharose trong cà phê phụ thuộc vào độ chín của quả, quả càng chính thì hàm lượng càng cao. Saccharose bị caramen hóa trong quá trình rang tạo thành hương vị cho nước cà phê. 

+ Protein: hàm lượng protein không cao nhưng đóng vai trò quan trọng giúp hình thành hương vị của cà phê trong quá trình rang qua phản ứng Maillard với các loại đường có trong cà phê. Bằng các phương pháp định tính người ta nhận thấy trong thành phần protein có những amino axit chính như: cystein, alanie, phenylalanine, histidine, leucine, lysine, derine...

+ Axit hữu cơ: thành phần axit trong cà phê bao gồm một tập hơp khoảng hơn 30 loại axit hữu khác nhau, với một số loại axit quan trọng như: Axit Acetic, axit Citric, axit Chlorogenic, axit Phosphoric.. Các axit hữu cơ này góp phần tạo nên đặc tính Acidity (độ chua) của cà phê. Thành phần, và hàm lượng axit trong cà phê phụ thuộc vào giống cà phê đồng thời thay đổi liên tục trong quá trình chế biến, mà phần lớn là trong quá trình lên men, và rang cà phê. một số loại axit sẽ mất đi đáng kể, một số loại khác lại được sinh ra.

+ Lipit: hàm lượng lipid trong cà phê khác nhàu tùy thuộc vào giống loài. Arabica thường chứa nhiều lipit hơn so với người anh em Robusta, trung bình lần lượt là 15-17% và 10-11,5%. Với hạt cà phê thực tế, chỉ có một tỷ lệ nhỏ dầu thực sự tồn tại ở dạng sáp bao phủ hạt cà phê (7-8%), trong khi phần lớn được phân phối trong nội nhũ (chiếm khoảng 90% ).

- Nhóm chất hương, chất khoáng:

+ Alcaloid: trong cà phê có các nhiều Alcaloid như: caffeine, trigonulin ,colin .Trong đó quan trọng và được nghiên cứu nhiều hơn cả là Caffeine và Trigonelline. Trong quả cà phê, Caffeine có vai trò là một chất chống côn trùng, hàm lượng Caffeine trung bình trong Cà phê Robusta cao hơn so với cà phê Arabcia nên khả năng chống chịu sâu bệnh cũng tốt hơn. Mặc dù được nhiều nghiên cứu công nhận là lành tính, và không tác động xấu đến sức khỏe, song  liều lượng sử dụng Caffeine cũng khác nhau với mỗi người tùy thuộc vào cơ địa, mức độ mẫn cảm..

+ Nước: cà phê tươi có độ ẩm tuyệt đối, với hàm lượng nước cao thì các loại nấm mốc phát triển mạnh làm hỏng hạt đồng thời khi rang sẽ tốn nhiều nhiên liệu và thất thoát hương nhiều hơn. Vì vậy thông qua các phương pháp chế biến cà phê hàm lượng nước giảm xuống 10 -12% cà phê sẽ được bảo quản lâu hơn. Hàm lượng nước sau khi rang còn khoảng 2 -3%.

+ Chất thơm: trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũy trong hạt. Sự tích lũy chịu nhiều yếu tố như đất đai, khí hậu và nhất là chủng loại cà phê. Sự tích lũy chất thơm trong hạt nói riêng và cấu trúc hương vị cà phê chịu ảnh hưởng rất lớn bởi độ cao, vì vậy các loại cà phê được trồng càng cao, thì phẩm chất hạt càng tốt hơn. Mặt khác, phần lớn mùi hương cà phê mà ta nhận thấy được hình thành trong quá trình chế biến cà phê, đặc biệt trong quá trình rang. Các chất thơm phức tạp bao gồm nhiều phân tử cấu thành như: acid, aldehid, ceton, rượu , phynol, este… Các chất thơm của cà phê dễ bị bay hơi, biến đổi và dẫn đến hiện tượng cà phê bị mất mùi thơm nên cần đựng trong bao bì kín và tiêu thụ nhanh.

+ Chất khoáng: chỉ từ khoảng 3-5% chủ yếu là Kali, Nito , Magie , Photpho, Clo. Ngoài ra còn có các chất nhôm, sắt, đồng, lưu huỳnh…Những chất này ảnh hưởng không tốt đến mùi hương cà phê. Chất lượng cà phê càng cao thì khoáng chất càng thấp và ngược lại.

2. Lợi ích của cà phê

Đối với nhiều người, cafe là thức uống không thể thiếu mỗi buổi sáng để giúp họ bắt đầu một ngày làm việc mới tràn đầy hứng khởi. Cho dù là một nhân viên văn phòng luôn bận rộn với công việc hay một sinh viên cố gắng thưởng thức một ly cafe vào giờ giải lao giữa tiết cũng thật khó để tưởng tượng một ngày không có nó. Caffeine là một chất gây nghiện và khiến cơ thể cảm thấy khó chịu nếu thiếu nó mỗi ngày.

Trên thực tế những nghiên cứu đã cho thấy cafe mang lại nhiều lợi ích mỗi ngày hơn mọi người tưởng tượng. Cafe chứa đầy đủ các loại chất giúp bảo vệ cơ thể chống lại các vấn đề sức khỏe phổ biến, đặc biệt là ở nữ giới bao gồm bệnh Alzheimer và các bệnh tim mạch chuyển hoá bao gồm tăng huyết áp, bệnh lý mạch vành, rối loạn mỡ máu...

Nhiều người sẽ nghĩ ngay đến caffeine khi nói về cafe, tuy nhiên đó không phải là thứ duy nhất tồn tại trong loại đồ uống phổ biến hàng đầu này. Cafe chứa nhiều chất chống oxy hóa và các hợp chất có khả năng chống viêm cũng như chống lại bệnh tật rất tốt. Khẳng định này đã được xác nhận bởi các chuyên gia và giáo sư hàng đầu của trường Đại học Y khoa Johns Hopkins. Ngoài ra, các nghiên cứu cũng cho thấy rằng những người có thói quen thưởng thức một cốc cafe mỗi sáng có nguy cơ mắc một số bệnh lý nghiêm trọng thấp hơn hẳn so với những người không có thói quen này.

Không khó để nhận ra những lợi ích mà cafe mang lại, 13 lợi ích sức khỏe quan trọng đã được khoa học chứng minh của cafe chính là:

a. Cung cấp năng lượng và cải thiện khả năng tư duy

Cafe có thể giúp mọi người cảm thấy bớt mệt mỏi và tăng mức năng lượng. Đó là do trong cafe có chứa một chất kích thích gọi là caffeine – một loại chất kích thích được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. Caffeine được hấp thụ trực tiếp vào máu sau khi uống rồi di chuyển lên não. Tại não, caffeine ngăn chặn sự xuất hiện của một loại chất ức chế dẫn truyền thần kinh có tên là adenosine. Khi adenosine bị ngăn chặn, nồng độ các chất hỗ trợ dẫn truyền thần kinh là norepinephrine và dopamine tăng lên khiến cho các tế bào thần kinh tăng cường khả năng dẫn truyền xung thần kinh đi khắp cơ thể.

Nhiều nghiên cứu với độ tin cậy cao đã được tiến hành cho thấy ngoài khả năng hỗ trợ tăng cường dẫn truyền xung thần kinh, cafe còn có thể cải thiện các chức năng khác của não bộ bao gồm trí nhớ, tâm trạng, mức năng lượng, thời gian phản ứng và những chức năng về thần kinh nói chung.

b. Hỗ trợ đốt cháy chất béo

Caffeine có mặt trong hầu hết các sản phẩm hỗ trợ giảm cân thông qua đốt cháy lượng mỡ thừa bởi nó thực sự có khả năng làm được điều đó. Caffeine là một trong số ít các chất tự nhiên được chứng minh có khả năng đốt cháy chất béo hiệu quả. Một số nghiên cứu cho thấy rằng caffeine có thể giúp tăng tốc độ trao đổi chất của có thể lên từ 3 đến 11%. Các nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng caffeine làm tăng hiệu quả quá trình đốt cháy chất béo lên 10% ở những người béo phì và 29% ở những người gầy. Tuy nhiên tác dụng này của cafe có thể giảm đi ở những người sử dụng chúng lâu dài.

c. Cải thiện hiệu suất thể chất

Caffeine kích thích hệ thần kinh ra lệnh cho các enzyme thủy phân chất béo trong cơ thể một cách mạnh mẽ. Caffeine cũng làm tăng nồng độ adrenaline trong máu, một loại hormone có tác dụng nâng cao hiệu suất hoạt động của các quá trình chuyển hóa cũng như các bộ phận trong cơ thể. Các chất béo được thủy phân sẽ tạo thành các acid béo tự do làm nhiên liệu cho cơ thể. Với tất cả những điều trên, không ngạc nhiên khi caffeine có thể cải thiện hiệu suất của cơ thể lên đến 12%.

d. Chứa nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu

Nhiều chất dinh dưỡng có trong hạt cafe vẫn giữ nguyên giá trị dinh dưỡng khi được pha chế. Trung bình, một tách cafe chứa:

Vitamin B2: 11% lượng nhu cầu hàng ngày của cơ thể được khuyến nghị
Vitamin B5: 6% lượng nhu cầu hàng ngày của cơ thể được khuyến nghị
Mangan và Kali: 3% lượng nhu cầu hàng ngày của cơ thể được khuyến nghị
Magie và vitamin B3: 2% lượng nhu cầu hàng ngày của cơ thể được khuyến nghị.
Tuy không phải là lượng lớn nhưng nhìn chung cafe cũng góp phần bổ sung cho cơ thể các loại chất dinh dưỡng kể trên.

e. Làm giảm nguy cơ mắc đái tháo đường tuýp II

Đái tháo đường tuýp 2 hiện đang là một trong những bệnh phổ biến hàng đầu, ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới. Cơ chế của bệnh là sự tăng lượng đường trong máu do kháng insulin hoặc giảm khả năng sản xuất insulin.

Vì một số lý do, những người uống cafe thường xuyên có thể làm giảm đáng kể nguy cơ mắc đái tháo đường tuýp 2. Các nghiên cứu quan sát được thực hiện đã cho thấy những người uống nhiều cafe có nguy cơ mắc đái tháo đường tuýp 2 thấp hơn từ 23-50% so, thậm chí trong một vài nghiên cứu, mức nguy cơ này còn giảm tới 67%.

g. Phòng ngừa bệnh Alzheimer và chứng mất trí nhớ

Bệnh Alzheimer là bệnh thoái hóa thần kinh phổ biến nhất là và nguyên nhân hàng đầu dẫn đến chứng mất trí nhớ, đặc biệt là ở người cao tuổi trên toàn thế giới.

Bệnh Alzheimer hiện tại không có phương pháp điều trị triệt để. Tuy nhiên vẫn có những cách phòng ngừa bệnh trước khi nó xảy ra bao gồm thay đổi chế độ ăn uống, tập thể dục... Nhưng ít người biết rằng, uống cafe cũng rất hiệu quả trong phòng ngừa Alzheimer. Một số nghiên cứu cho thấy những người uống nhiều cafe có nguy cơ mắc alzheimer thấp hơn tới 65% so với những người bình thường.

h. Giảm nguy cơ mắc bệnh Parkinson

Bệnh Parkinson là bệnh lý thoái hóa thần kinh phổ biến thứ 2 trên toàn thế giới, chỉ xếp sau Alzheimer. Parkinson có thể khiến các tế bào thần kinh bị chết qua đó làm giảm khả năng dẫn truyền xung thần kinh do làm giảm lượng dopamine trong não. Cũng giống như bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson cũng chưa có phương pháp điều trị đặc hiệu, điều này khiến cho việc phòng bệnh trở nên quan trọng hơn nhiều. Những nghiên cứu đã cho thấy người uống nhiều cafe có nguy cơ mắc bệnh Parkinson thấp hơn từ 32-60% mà yếu tố chính là caffeine có trong cafe.

i. Bảo vệ gan

Gan là một trong số những cơ quan đảm nhiệm nhiều chức năng nhất trong cơ thể do đó, bảo vệ gan là việc hết sức cần thiết. Một số tình trạng bệnh lý có thể ảnh hưởng đến gan bao gồm viêm gan, gan nhiễm mỡ..., nếu không được điều trị có thể dẫn đến xơ gan. Trong một nghiên cứu gần đây, những người uống 4 tách cafe mỗi ngày dường như có nguy cơ mắc xơ gan thấp hơn tới 80% so với những người khác.

Uống nhiều cà phê khiến nước tiểu của phụ nữ có mùi hôi
Những người uống 4 tách cafe mỗi ngày dường như có nguy cơ mắc xơ gan thấp hơn tới 80% so với những người khác.

k. Chống trầm cảm và cải thiện tâm trạng

Trầm cảm là một loại rối loạn tâm thần nghiêm trọng làm giảm chất lượng cuộc sống của người bệnh. Hiện nay, bệnh trầm cảm đang ngày càng trở nên phổ biến. Thật may mắn, cafe được phát hiện có khả năng phòng chống trầm cảm và cải thiện tâm trạng theo hướng tích cực. Trong một nghiên cứu của Harvard vào năm 2011, những người phụ nữ uống 4 tách cafe mỗi ngày có nguy cơ mắc trầm cảm thấp hơn 20% so với những người khác.

l. Giảm nguy cơ mắc một số loại ung thư

Ung thư là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới. Cơ chế của ung thư là sự tăng sinh bất thường của một số loại tế bào trong cơ thể. Cafe được chứng minh có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại một số loại ung thư, đặc biệt là ung thư gan và ung thư đại trực tràng. Ung thư gan là nguyên nhân phổ biến thứ ba gây tử vong do ung thư trên thế giới, trong khi ung thư đại trực tràng đứng thứ tư. Các nghiên cứu cho thấy những người có thói quen uống cafe có nguy cơ mắc ung thư gan thấp hơn 40% và ung thư đại trực tràng thấp hơn 15%.

m. Giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch và đột quỵ

Cafe có khả năng làm tăng huyết áp, tuy nhiên mức tăng tương đối nhỏ và không mang lại ảnh hưởng quá lớn cũng như sẽ ổn định đối với những người uống cafe thường xuyên. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh cafe không làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch, thậm chí còn làm giảm nguy cơ, đặc biệt là đột quỵ. Những người có thói quen uống cafe có nguy cơ mắc đột quỵ thấp hơn đến 20%.

n. Nâng cao tuổi thọ

Uống cafe giúp giảm nguy cơ mắc một số bệnh trong đó có những bệnh nghiêm trọng, qua đó nâng cao tuổi thọ.

o. Làm chậm quá trình lão hóa

Cafe được chứng minh chứa nhiều chất chống oxy hóa, các nghiên cứu đã cho thấy rằng nhiều người thậm chí nhận được nhiều chất chống oxy hóa từ cafe hơn là trái cây và rau quả. Trên thực tế, cafe cũng cho thấy mình là một trong những đồ uống tốt nhất cho sức khỏe trên thế giới.

Cafe là loại đồ uống phổ biến hàng đầu trên thế giới với nhiều lợi ích cho sức khỏe. Một tách cafe mỗi sáng không chỉ giúp bạn cảm thấy tràn đầy năng lượng, đốt cháy lượng mỡ thừa và nâng cao thể chất mà còn có thể làm giảm nguy cơ mắc một số bệnh như đái tháo đường tuýp 2, ung thư, bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson. Trên thực tế, cafe thậm chí còn giúp tăng tuổi thọ.

3. Tác hại của cà phê

Không có một loại siêu thực phẩm nào hoàn hảo, cà phê cũng có một số tác hại nhất định. Ngoài việc làm tăng huyết áp, cà phê có thể làm trầm trọng hơn triệu chứng lo lắng, khiến bạn bồn chồn, mất ngủ và có khả năng khiến bạn mắc bệnh tăng nhãn áp.

Có những tranh cãi xung quanh mức caffeine quá liều. Theo đó, uống từ 6 ly trở lên có thể khiến bạn phải chịu đựng nhiều tác dụng phụ như bồn chồn, tăng nhịp tim, buồn nôn, lo lắng…

Tuy nhiên, liều caffeine gây chết người lên tới 10 gam và đó là điều gần như không tưởng, bạn phải uống 100 tách cà phê mới đặt mình vào nguy cơ tử vong.