Was ist die Menge an Koffein in einer einzelnen Kaffeebohne und wie viel von diesem Koffein tropft tatsächlich durch, wenn es mit einer normalen Kaffeemaschine gebraut wird?
Angenommen, Starbucks House Blend (das verpackte Zeug im Laden) hat 4-7 mg Koffein pro Bohne, und Sie füllen Ihre Kaffeemühle bis zum Rand auf, was ca. 1 kg betragen würde. 250-300 Bohnen insgesamt. (Ich habe sie tatsächlich gezählt, ja).
Mathematik: 275 Bohnen x 4 mg Koffein pro Bohne = 1100 mg Koffein pro gebrühter Tasse!
Selbst wenn nur die Hälfte davon durchläuft, erhalten Sie immer noch 550 mg pro Tasse!
Hinweis: Mayoclinic.com sagt, 400mg ist normalerweise sicher, aber mehr als 500 mg werden als starker Gebrauch angesehen und können zu unerwünschten Symptomen führen.
Ebenfalls: Auf Starbucks.com gibt es nichts über den Koffeininhalt der abgepackten Bohnen oder irgendwo im Internet! Das ist verblüffend, um es gelinde auszudrücken.
Antworten:
Nicht, dass dies keine interessante Frage ist, ihr Hauptproblem (und es gibt mehrere) ist, dass es eher nach Angaben zu dem Allgemeinen als nach Einzelheiten zu etwas Besonderem fragt. Dies führt zu einem logischen Fehlschluss.
Ja, Starbucks® House Blend wird immer so verarbeitet, wie es in der Branche als "a" bezeichnet wird Schwerkraftzufuhr oder durch Schwerkraft gefüttertes Gebräu, genau wie Sie vermuten. Wie Sie darauf hinweisen, kann sicherlich davon ausgegangen werden, dass der Koffeingehalt oder -gehalt des Koffeins durchschnittlich pro Portion erreicht wird. Leider geben Sie nicht an, was unter "Größe" in Form von Unzen zu verstehen ist. Dies ist ein Problem für Ihre Frage, da eine * Mischung im Kaffeegeschäft ausnahmslos bedeutet, dass zwei oder mehr verschiedene Bohnensorten verwendet werden (z. B. der ursprüngliche Mokka Java). Jeder Bohnentyp hat seine eigenen Eigenschaften, einschließlich des Koffeingehalts. Dies selbst macht es unmöglich, eine Antwort zu geben pro Bohne Dies ist ein Geheimtipp für Starbucks®, wie viele verschiedene Bohnensorten sich in ihrer Hausmischung befinden und was noch wichtiger ist, wie hoch die Proportionen sind. Es ist einfach nichts zu sagen.
Labortests könnten an Schwerkraft-gefütterten Portionen (mit einer bestimmten vordefinierten Größe) der Starbucks®-Hausmischung durchgeführt werden (und wurden höchstwahrscheinlich durchgeführt), was natürlich einen durchschnittlichen Koffeingehalt pro Portion ergibt. Aus der Kenntnis des Gewichts (in Gramm) der Gründe (im Durchschnitt), aus denen jede solche Portion hergestellt wird, könnte man leicht extrapolieren, was dies für den Koffeingehalt auf a bedeutet pro Bohne Basis, weil das Gewicht in Bohnen nicht anders ist als das Gewicht in Böden, und weil, wie Sie darauf hinweisen, eine durchschnittliche Anzahl der Bohnen pro Volumenmahlung vermutet werden kann (in der Tat mit noch mehr Präzision, als Sie anbieten möchten). Man müsste die Ergebnisse nur auf die oben genannten Weisen qualifizieren, das heißt nein ein Es kann erwartet werden, dass bean genau diese Ergebnisse liefert, ähnlich wie jede Familie mit durchschnittlich 2,5 Kindern.
In Ihrer Frage steckt ein Teil dessen, was sie trotz des eher skizzenhaften Gefühls Ihrer Mathematik interessant macht, wie viel von der Essenz der Bohne gewonnen wird, wenn sie allein unter Schwerkraftzufuhr verarbeitet wird. Ich finde es gut, dass Sie dies für relevant halten, weil es mehr ist, als das mit Sicherheit der Fall ist. Der Koffeingehalt in einer durchschnittlich Die in Milligramm angegebene Kaffeebohne kann nur basierend auf der chemischen Analyse der Bohne in vollem Umfang (dh in vielen Bohnen in vollem Umfang) abgerufen (und entsprechend veröffentlicht) werden. Und da nicht einmal die effizientesten Brühsysteme (unter Verwendung von Dampf und mechanischem Druck in Kombination mit einem feinem Mahlgrad) 100% der ätherischen Öle der Bohnen extrahieren können, ist es kaum zu vermuten, dass nicht mehr als kochendes Wasser über ein Wasser gegossen wird Ein viel gröberes Schleifen unter der bloßen Schwerkraft lässt noch mehr hoffen, als die Oberfläche in dieser Hinsicht zu zerkratzen. Kurz gesagt, ich denke, Ihre Zahlen überschätzen deutlich, wie viel Koffein der Bohne in Ihre Tasse gelangt, dh unter den Bedingungen, die Sie vorschreiben. Anstelle der Hälfte denke ich, dass es nicht mehr als 20% sind.
Um dies zu testen, verteilen Sie Ihre gebrauchten Mühlen und lassen Sie sie trocknen. Reduzieren Sie sie dann auf eine Espresso-Mühle und verarbeiten Sie sie in Ihrer hauseigenen Espressomaschine, um zu sehen, wie stark die Ergebnisse im Vergleich zu einem normalen Espresso sind - stellen Sie sicher, dass Sie die House-Mischung, die gruselig klingt, als Kontrolle und nicht als eine wahre Kontrolle verwenden Espressomischung / Braten. Wenn meine Schätzungen richtig sind, sollte die gesamte Charge der gebrauchten Mahlungen außerdem etwa 3 Tassen Kaffee ergeben, die in Größe und Stärke (wenn auch nicht sehr gut im Geschmack) demjenigen entsprechen, den Sie beim Schwerkraftfutter produziert haben, oder etwas weniger, wenn Sie tragen Bedenken Sie, welche Öle möglicherweise durch Verdunstung (Trocknen) verloren gegangen sind. Jetzt sagte ich 20%. Sie fragen sich vielleicht, warum ich nicht gesagt habe, dass Ihre Mahlungen 4 Tassen Kaffee ergeben sollten, da 4 von 5 80% sind. Die Antwort basiert auf der Tatsache, dass wir aus den oben genannten Gründen nicht vernünftigerweise mit 100% rechnen können. Wenn das beste System beispielsweise nur 90% der ätherischen Öle eines Mahlguts gewinnen kann, bleiben beim Verlust von zunächst 20% nur noch 70% übrig. Das ist etwas mehr als 3 mal 20% oder das 3-fache Ihrer ursprünglichen Tasse. Subtrahieren Sie für verloren gegangene Öle und das sollte ungefähr tun. (Fast pedantisch stimme ich zu, aber so ist die Frage.)
Die folgenden Aussagen stellen eine wesentliche Änderung dar, die sich auf spätere Bedenken des Autors der ursprünglichen Frage stützt und in keiner Weise von der Befriedigung einer ernsthaft gestellten Frage abweichen soll.
Ein Whitepaper zu diesem Thema, das vom Autor der Frage im Abschnitt Kommentare dieser Antwort vorgelegt wurde, ist zu finden Hier . ich sage etwas denn während des Studiums hat es mehrere und ernste Probleme, nicht zuletzt das Ausmaß, in dem es sich ein wenig dünn ausbreitet. Es wird versucht, zu viele Themen in einer Arbeit zu behandeln, was das Lesen eines Interpreten oft erschwert. Zunächst wird ein Koffeingehalt für den Ausgangswert des Kaffees festgelegt, indem die beiden Hauptsorten (Arabica und Robusta) ausgewählt, zu Pulver zermahlen und anschließend im Labor getestet werden. Von hier aus schlägt die Studie vor, das Ausmaß / die Geschwindigkeit der Koffeinextraktion aus Kaffeepulver unter einer von zwei allgemeinen Bedingungen zu untersuchen getränkt oder versickert . Anschließend wird vorgeschlagen, den Koffeingehalt von drei lokalen Instant-Kaffeesorten zu untersuchen, um die Richtigkeit der Kennzeichnung zu bestimmen. Die Einstreuung dieses letzten Teils der Studie führt zu einem bedeutungsvollen Aufsummieren, wie jeder, der die Studie liest, feststellen wird.
Unser Fokus wird notwendigerweise auf denjenigen Teilen der Studie liegen, die mit den eigentlichen Kaffeemühlen (die Körner genannt werden) arbeiten, dh in Form von Kaffeepulver. Hier ist ein kurzer Überblick über die beiden untersuchten Methoden.
Einweichen Für die Einweichen Im Fokus steht dabei, wie lange das Pulver bei 100 ° C eingeweicht wird. Die gleiche Studie geht dann in Messergebnisse über, die auf Wassertemperaturen von 100 ° C oder darunter, dh in Zehnerschritten, basieren. Dies ermöglicht eine Reihe von Vergleichen. Zum Beispiel,
Dies ist offensichtlich zu sagen, wenn Sie das verwenden Einweichen Brauen auf Kaffee Pulver 15 Minuten Wasser bei 60 ° C machen so gut wie 15 Minuten Wasser bei 100 ° C. Der nächste Satz des Textes sagt es wie folgt:
Versickern Die Ermittler beschlossen, nur das heißeste Wasser (100 ° C) zu verwenden, um die Geschwindigkeit der Koffeinextraktion aus Kaffeepulver beim Perkolieren zu bestimmen, beschlossen jedoch, den Umfang ihrer Studie auf nur Robustasorten zu beschränken. Sie sagen nicht, warum sie diese Grenze setzen. Obwohl Robustas im Durchschnitt einen höheren Koffeingehalt als Arabica aufweisen, scheint die Extraktionsrate als Funktion des Prozentsatzes kaum zu variieren, wenn überhaupt, oder zumindest nicht, wenn alle anderen Bedingungen eingehalten werden .
Als nächstes beschlossen die Ermittler, die gleiche Kaffeemenge fünfmal zu perkolieren, wobei jedes Mal die Menge an gewonnenem Koffein gemessen wurde. Leider haben sie die Dinge nicht so aufgestellt, dass sie die realen Bedingungen widerspiegeln. Zum Beispiel würden reale Bedingungen normalerweise keinen Kaffee in Pulverform verwenden. Es würde auch nicht so wenig Kaffee (nur 5 g, das ist weniger als ein Fünftel einer Unze) verwenden, so wenig Wasser (mehr 30 ml, was etwa 2 EL ist) oder so groß ein Verhältnis von Kaffee zu Wasser (1 g / 6 ml) im Vergleich zu etwas mehr als 1 g / 16 ml sowohl zu Hause als auch anderswo. Die Setup-Details finden Sie im vierten Absatz des Abschnitts mit der Überschrift „Materialien und Methoden“. Die Ergebnisse werden jedoch nachfolgend in Momentaufnahmen dargestellt und sollten jeweils einzeln diskutiert werden.
Die erste Aussage hier macht deutlich, dass die Perkolation nur zu 90% so effektiv ist (bei der Extraktion von Koffein) wie ein 15-minütiges Einweichen bei 100 ° C. Spätere Beweise legen nahe, dass diese Aussage fehlerhaft gemacht wurde.
Die zweite Aussage stellt das kumulative dar und wird in Kürze in Verbindung mit dem von den Autoren eingeschlossenen Graphen erneut referenziert.
Die dritte und vierte Anweisung arbeiten zusammen. Die erste besagt ganz eindeutig, dass das Durchsickern von 5 g Kaffeepulver mit 30 ml kochendem Wasser maximal 59% des im Pulver enthaltenen Koffeins auslösen kann. Die zweite Aussage vergleicht diese Extraktionsrate mit einem Maximum von 66,0%, das bei der Einweichmethode (wie definiert) erzielt werden kann. Wir stellen fest, wie gut dies der Eröffnungsaussage des Absatzes entspricht, da 0,59 ungefähr 90% von 0,66 ist, wobei letzteres die Wörter „fast zwei Drittel“ darstellt. Da jedoch später Probleme mit dieser einleitenden Erklärung auftauchen, wird auch die Gültigkeit dieser Aussage in Frage gestellt.
Die Art der fünften Aussage ist von Natur aus nicht klar. Es könnte eine Frage von sein Die Renditen sind nicht ganz gemindert oder, das ist eine Behauptung, dass weitere Anstrengungen zur Perkolation, zumindest für eine Weile, zu erwarten sind klein aber nicht zu vernachlässigen Mengen an Koffein. Oder man könnte sagen, dass von weiteren Perkolationen nichts erwartet werden kann außer vernachlässigbare Ergebnisse. Dieses Fehlen einer Klarstellung ist unter vielen ähnlichen Beispielen, die die Wirksamkeit des Papiers stark beeinträchtigen, angefangen mit der einleitenden Erklärung des Abstracts des Papiers (die sicherstellt, dass sie keine Tippfehler enthalten).
Die sechste und letzte Aussage liegt weit außerhalb unseres generellen Erkundungsvermögens. Was wir jedoch tun können Vorteil ist eine Ansicht des Diagramms, das die Autoren zur Unterstützung dieses Auszuges zur Verfügung gestellt haben.
Wir wissen aus der Art und Weise, wie die Tests eingerichtet wurden, dass es sich hier um 5 g Kaffeepulver handelt. Wir wissen auch aus der zweiten Aussage des Auszuges sowie aus dem, was wir in dieser Grafik sehen können gesamt Prozent Koffein wird wahrscheinlich nicht viel mehr als 3,5% erreichen. Nach fünf Perkolationen sehen wir eine kumulierte Gesamtmenge, die nur geringfügig höher ist als „3,15% Trockengewicht“, wobei jede neue Perkolationsrunde mindestens einen signifikanten Prozentsatz an Koffein extrahiert. Wir erleben aber auch einen steilen Rückgang, der bei 0,23% bzw. 0,16% endet. In Verbindung mit dem einfachen gesunden Menschenverstand wird deutlich, dass wir bestenfalls mit einem weiteren Satz von 0,11%, 0,08%, 0,06% usw. bis hin zu scheinbar Null rechnen müssen. Also kann man nicht anders, als klar zu werden, dass nur wenig mehr als 3,5% Gesamtkoffein zu realisieren sind, nämlich 3,15 + 0,11 + 0,08 + 0,06 + 0,04 + 0,03 + 0,02 + 0,01 + 3,5 = 3,5 auf der konservativen Seite. Und da Prozentsätze von keiner anderen Maßnahme abhängen, bedeutet dies notwendigerweise, dass jede Einheit von Robusta etwa 3,5% Koffein enthält.
Es ist bedauerlich, dass die Autoren auch nicht von Arabica unterhielten, da die Starbucks®-House-Mischung höchstwahrscheinlich aus Arabica besteht. Wenn wir jedoch mit den Zahlen, die die Autoren in den Tabellen 2 und 3 (ihren Bezeichnungen) angeben, vorsichtig sind, können wir eine Extrapolation durchführen. Die Extraktion für Arabica liegt im Durchschnitt bei 58,17% der von Robusta, alle anderen Faktoren sind gleich. Bezogen auf den bekannten Koffeingehalt für Robusta können wir feststellen, dass der Koffeingehalt für Arabica bei 2% liegen würde (weil 2 etwa 58% von 3,5 beträgt). Wir können nicht mit sprechen welche robusta oder welche Arabica, die die Autoren in ihrer Studie verwendeten. Es gibt also ein gewisses Limit, wenn es darum geht, wie zuversichtlich man mit diesen Zahlen umgehen kann. Aber es bietet zumindest den Beginn eines maßgeblichen Rahmens.
Also, was ist der Imbiss? Ich sehe ein paar Dinge, die einen Platz als Antwort auf die ursprüngliche Frage verdienen. Der erste ist dies. Normalerweise ist das Brauen völlig unzureichend, wenn es darum geht, das gesamte Koffein aus Kaffee zu extrahieren. Für die Einweichen Wie aus den Tabellen 2 und 3 hervorgeht, liefert die Robusta niemals mehr als 2,08% im Vergleich zu den bekannteren 3,5%, von denen bekannt ist, dass sie darin enthalten sind, oder, wie die Autoren später sagen, etwas weniger als zwei Drittel des gesamten Koffeingehalts. (In Wahrheit ist dies ein Fehler von ihrer Seite, denn 2,08 ist etwas weniger als zwei Drittel von 3,15 und nicht von zwei Dritteln von 3,5, was deutlich macht, dass sie nicht in ihre Berechnungen einbezogen wurden die verbleibenden, aber nicht unerheblichen Prozentsätze was sich aus den Perkolationen Nr. 6, 7, 8 usw. ergeben hätte, womit diese ungefähr 66% -ige Extraktion mit 59% zuverlässiger ist oder das gleiche ist, wie wir es in einer Perkolationsrunde finden.)
An diesem Punkt und aus so vielen offensichtlichen Gründen ist es schwierig, diese Studie als etwas weniger als grundlegend fehlerhaft anzusehen. Aber selbst wenn wir einige ihrer Kernaussagen als zuverlässig ansehen, stoßen wir immer noch auf unüberwindliche Schwierigkeiten, wenn es darum geht, ihre Ergebnisse auf die vorliegende Frage anzuwenden. Die Autoren verwendeten eine Robustabohne in Pulverform für ihre Perkolationsstudie und „stellten fest“, dass ein erster Durchgang maximal 59% des gesamten verfügbaren Koffeins freisetzt. (Da sie niemals angeben, um was es sich bei dieser Summe handelt oder gemessen wird, können wir ihre Zahlen nicht überprüfen.) maximal ein Teil schlägt eindeutig einen Durchschnitt oder typisch Ausbeute etwas niedriger, wahrscheinlich näher bei 50%. Wenn wir, wie die Autoren zu vermuten scheinen, zulassen, dass sich die Extraktionsraten für das vorhandene Arabica nicht wesentlich von den tatsächlich verwendeten Robusta [für ihre multiple Perkolationsstudie] unterscheiden, und wenn wir dies zulassen? Mischung von Arabica wird in flüssiger Form eine enge Annäherung an das geben, was die durchschnittlich Arabica würde im Koffeingehalt enthalten, und schließlich, wenn wir zulassen, dass wir mit einem Arabica in Pulver Statt eines normalen Mahlens und bei einem überaus starken Kaffee-zu-Wasser-Verhältnis von 1 g / 6 ml können wir dann vielleicht sagen, dass eine Extraktion der Hälfte des verfügbaren Koffeins bei einem normalen Perkolationsdurchlauf zu erwarten ist. Das Problem ist, dass es eine Menge Bedingungen gibt, an die man abtreten muss, um diese Schlussfolgerung zu ziehen. Und das ist nur für Kaffee in Pulverform. Erhöhen Sie das auf einen Standard-Schliff und es ist einfach nicht abzusehen, wie unterschiedlich die Ergebnisse sein können. Kurz gesagt: Dies lässt uns nicht weit von dem Punkt entfernt sein, an dem wir vor der Überprüfung dieser Studie waren.
Was wir jedoch in vernünftiger Weise sagen können, ist dies. Um die meisten ätherischen Öle erfolgreich aus Kaffee zu extrahieren, muss auch das meiste Koffein gewonnen werden. Die Tests, für die ich die Leistung ermutigt habe (einmaliges Verwenden der Böden, Trocknen, Reduzieren auf einen Espressomahlstand und anschließendes Verarbeiten), waren sehr dazu gedacht, diese Einschränkung auszunutzen. So wie die Stärke des Ergebnisses sowohl in Bezug auf Farbe als auch Geschmack abnimmt, so nimmt auch der Extraktionsanteil zu. Aber wenn Sie aus diesen Mahlungen eine Ausbeute von drei weiteren Tassen Kaffee erzielen können, die sowohl in der Dunkelheit als auch in der Geschmacksintensität der ursprünglichen Tasse entspricht (das Mischen der drei zu einem Durchschnitt), dann haben Sie genug, um zu bestätigen, was ich fortsetze In Bezug auf den Koffeingehalt für Ihre ursprüngliche Tasse zu erwarten. Eine französische Presse funktioniert nicht, weil sie tatsächlich ein noch gröberes Mahl erfordert, als dies typisch für die Bedingungen ist, unter denen Sie Ihre Frage formuliert haben, geschweige denn das Pulver, das in den Labortests verwendet wird, die Sie anschließend zitieren.
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Eine Kaffeebohne enthält 4-12 mg Koffein. Etwa die Hälfte davon wird extrahiert, wenn sie mit einer Standard-Tropfmaschine zu Hause gebraut wird.
Hier ist die Mathematik: Es ist allgemein bekannt, dass eine anständige 8-Unzen-Tasse Starbucks 180 mg Koffein enthält. Angenommen, Sie verwendeten eine Maschine, die 60 Unzen Wasser enthielt, und hatten einen Korb mit normaler Größe, der mit ungefähr 600 kleinen Bohnen gefüllt war (Sie erhalten leicht 600, indem Sie zwei Stapel Bohnen in Ihrer Mühle zerkleinern [wenn Sie einen normal großen Starbucks haben) Mahlwerk]), das Ergebnis ist ein Topf mit 7,5 Tassen, die zum Trinken zur Verfügung stehen (60 Unzen / 8 Unzen = 7,5 Tassen). Jetzt 180 mg x 7,5 = 1350 mg pro Topf, und jede Bohne war NUR! 4 mg Koffein, also 600 Bohnen x 4 mg = 2400 mg potentielles Koffein im Korb und 2400 mg / 1350 mg = 1,7. Daher wird ungefähr die Hälfte des Koffeins extrahiert.
Etwas, worüber Sie beim nächsten Mal nachdenken müssen, wenn Sie sich eine persönliche Tasse zurechtmachen, hehehehe!
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