커피의 성분과 효능

커피의 주성분인 카페인과 그 외의 성분들을 알아볼까요?

카페인

커피가 기호식품으로 사랑받는 이유 중 하나는 커피에 포함되어 있는 카페인 때문일 것이다. 카페인이 없었다면 인류는 커피를 계속 마시지 않았을지도 모른다. 커피 속의 카페인은 이뇨작용, 심근자극, 중추신경 자극, 위산 분비 촉진, 혈중 지방산 농도 상승 등의 생리작용을 일으킨다. 

 

카페인은 '질소를 함유하고 있는 알칼로이드 화합물'이라 사전에 정의되고 있으며, 화학명칭은 1,3,7-트리메틸잔틴이라는 고등식물 속에서 볼 수 있는 퓨린 염기 물질이다. 독일의 화학자 룽게가 1820년에 세계 최초로 커피에 있는 물질이라는 의미로 카페인이라는 이름을 붙였다. 이후 오드리는 차에서 테인이라고 명명한 새로운 물질을 분리해 냈는데 이것도 후에 카페인으로 판명되었다. 카페인은 커피나무, 차, 콜라나무, 마테나무, 구아바나무 등 60여 가지 식물에서 발견되고 있다.

 

커피의 카페인 함량을 보면 아라비카 커피에는 0.9~1.3%, 로부스타 커피에는 2.0~3.0% 정도 함유되어 있다. 카페인의 쓴 맛은 외부 공격으로부터 커피열매를 보호하기 위한 방어기전으로 상대적으로 로부스타가 아라비카에 비해 열매가 많이 열리는 것으로 이유를 설명할 수 있다. 로스팅 시 카페인은 열에 상대적으로 안정적이므로 로스팅 강도와 비례하지는 않는다.

 

원두커피 한 잔에 10g의 아라비카 커피가 들어갔다면 한잔의 커피에는 약 100mg의 카페인이 녹아 있다고 볼 수 있다. 순수한 카페인은 상온에서 흰색 분말의 형태로 무색 무취이지만 쓴맛을 가지로 있다. 찬물에는 잘 녹지 않고 뜨거운 물에 잘 녹는다. 인스턴트커피를 오래 보관할 경우 카페인이 투명한 바늘 모양의 결정체로 보이는데, 이것을 흰 곰팡이로 오인되는 경우도 있다. 

 

커피를 마시면 그 안의 카페인으로 인해 여러가지 약리 효과가 나타난다. 강심 작용과 이뇨 작용을 하며, 공복을 견딜 수 있게 해 주고, 권태와 졸음을 쫓는 효과가 있다. 특히  카페인은 피로가 쌓일 때 뇌에서 생성하는 아데노신의 신호전달을 방해하여 각성효과를 만든다. 우리가 피로가 쌓이면아데노신과 아데노신 수용체가 결합하여 신경세포를 둔화시키는데 이 때문에 졸리고 혈액 공급을 늘리기 위해 혈관을 팽창시킨다. 하지만 커피를 마시면 아데노신과 구조가 비슷한 카페인이 아데노신 수용체와 결합하여 아데노신의 작용을 방해하게 된다. 따라서 혈관을 수축시켜 혈압을 높이고 근육을 자극하게 되며 잠을 깨우는 각성효과가 나타나게 된다.

 

추출 방법에 따라서도 카페인이 용해되는 함량에 차이가 있다. 한잔에 드립 추출의 경우 약 85mg, 에스프레소 40mg, 더치커피 3mg의 카페인이 평균적으로 추출된다고 보았을 때 성인의 경우 하루 2잔에서 3잔까지는 당뇨병에 대한 위험률을 50%까지 낮춘다는 보고 결과도 있다.

 

하지만 커피를 과다 섭취했을 때는 불면증을 유발할 수 있다. 또한 각성효과를 만들기 위해 여러가지 신체에 무리를 주게 되는데 이상 심장박동과 손이 떨리는 현상을 보이기도 한다. 위산 분비를 증가시키기 때문에 속 쓰림과 소화불량을 일으키고 헬리코박터 감염을 4.6배 증가시킨다는 연구 결과도 있다. 또한 피로를 누적시키고 아드레날린 분비를 촉진하여 정신적인 불안을 유발할 수도 있다. 카페인 민감도는 알코올처럼 사람마다 다르기 때문에 개개인이 자신에게 적절한 양을 조절해서 마시는 게 중요하다.

 

카페인이 몸에서 분해되는 시간은 건강, 성별, 연령 등에 따라 차이가 있다. 카페인은 체내에서 분해되어 더이상 쓸모가 없어지면 몸 밖으로 배출되는데 분해되는 시간은 개인차는 있지만 대략 3~4시간 정도이다. 그리고 약 12시간이 지나면 카페인의 90퍼센트 정도가 배출된다. 임산부의 경우 대사 속도가 느려 카페인 분해가 힘들어지는 편이므로 임신 중에는 삼가는 편이 좋다.

 

 

커피의 독특한 성분

<클로로겐산>클로로겐산은 대장암, 결장암, 직장암 등이 발생하는 것을 억제해 주는 효과가 있으며 항산화 작용이 강한 폴리페놀의 일종이다. 커피에는 6.5~9.0% 정도 함유되어 있으며, 로부스타 커피에 많이 들어있다. 

 

<불포화 지방산>커피원두는 커피나무 열매 속 씨앗으로 지방성분이 풍부하다. 식물성 지방에 들어있는 불포화 지방산이 아라비카종엔 16~18%, 로부스타종에는 11~13%가 함유되어 있다. 특히 불포화 지방산 중에서 필수 지방산인 리놀렌산이 약 43%가 함유되어 있다고 한다.

 

여과식 커피로 필터를 통해 걸러내면 지방 성분은 모두 걸러져 거의 남아 있지 않다. 주로 신선한 에스프레소를 추출하면 커피의 크레마에 지방산들이 분포하며 이를 마시면 혈전 물질인 피 속의 저밀도 콜레스테롤을 몸 밖으로 배설시키는 효과가 있다.

 

<니아신>

수용성 비타민 B군에 속하는 니코틴산, 니코틴산아미드를 말하며 원두를 볶는 과정에서 트리고넬린이 분해되어 생긴다. 니아신은 체내의 지방 합성과 조직 호흡에 관계하고 칼로리 소비를 늘리는 작용이 있으며 카페인과의 상승 작용으로 다이어트 효과를 볼 수 있다. 1일 권장량은 13~17mg으로 이 성분이 부족하면 구강염, 위염 및 설사를 유발한다.

 

<칼륨>

커피의 무기성분은 약 4%인데 이 중 약 40%가 칼륨이며, 커피 한잔에 약 100mg의 칼륨이 들어있다. 칼륨은 산-알칼리 평형과 세포의 삼투압 조절, 근육 수축, 신경자극 전달에 관여한다. 칼륨이 부족하면 권태감이 생기고 근육이 약해져서 활동력이 무뎌진다.