Cofeina din cafea de specialitate: cât conține o ceașcă

Cofeina din cafea nu are o valoare fixă. Cantitatea din ceașcă depinde de specie, de gradul de prăjire, de doza de cafea, de metoda de preparare și de mărimea porției, iar variabilele se suprapun.

Punctul de plecare e boaba verde. O sinteză publicată în 2021 în Foods dă 0,9-1,2% cofeină pentru Coffea arabica și 1,6-2,4% pentru Coffea canephora (robusta), raportat la masa uscată a boabei verzi. Restul se decide în prăjitorie și la preparare.

Un studiu publicat în 2024 în Scientific Reports, pe 30 de combinații de cafea verde, grad de prăjire și timp de preparare, arată de ce relația dintre prăjire și cofeina din cafea pare contradictorie.

Arabica și robusta: de unde pornește cofeina din cafea

Specia influențează mult conținutul de cofeină. În preparate, aproape toți cercetătorii din sinteza Foods găsesc la robusta de 1,4-1,8 ori mai multă cofeină decât la arabica.

Intervalele nu sunt limite fixe. Chiar sinteza din Foods dă, câteva paragrafe mai jos, 0,9-1,5% pentru arabica și 1,2-2,4% pentru robusta, iar alte surse dau alte plaje. Cifrele diferă după varietate, origine, metoda de analiză și baza de calcul (masa uscată sau masa boabei verzi), așa că nu se compară direct între ele. Există și varietăți de arabica mult sub medie: Laurina, o mutație naturală a varietății Bourbon, are în jur de jumătate din cofeina unei arabica obișnuite.

Robusta apare și în unele amestecuri de espresso, iar sinteza din Foods analizează separat preparatele din arabica, din robusta și din amestecuri. Cât trece efectiv în băutură depinde mai departe de prăjire și de rețetă.

Cum influențează gradul de prăjire cofeina din cafea

Literatura despre prăjire și cofeină nu dă un răspuns unic. Autorii studiului din 2024 scriu chiar ei că metodologiile și rezultatele contradictorii au împiedicat o concluzie generală.

Studiul lor a folosit două cafele etiopiene, una naturală și una spălată, prăjite la cinci niveluri. Cafeaua a fost măcinată și cernută, iar preparatele s-au făcut la AeroPress, prin metoda inversată, cu filtru de hârtie: 10 g de cafea la 150 g de apă (15:1 în masă), apă la 100 °C, timp de 1, 2 și 10 minute. Randamentul de extracție s-a măsurat cu refractometrul, cofeina prin HPLC, iar porozitatea boabelor prin microscopie electronică.

Două rezultate, aparent opuse:

În condiții identice de preparare, prăjirile dark au dat în general concentrații de cofeină mai mici decât prăjirile light și medii.

La randamente de extracție identice, prăjirile dark au dat în general concentrații mai mari decât cele light. Comparația aceasta se face pe curbele trasate prin măsurători, nu pe cești potrivite una câte una.

De ce nu e o contradicție

Sunt două întrebări diferite.

Prima compară cești preparate la fel. Prăjirile dark au dat randamente de extracție mai mici și, în condițiile experimentului, concentrații mai mici de cofeină.

A doua compară cești cu același randament de extracție. La aceeași doză, același randament înseamnă aceeași cantitate de substanță extrasă. Din prăjirile dark, o parte mai mare din această substanță a fost cofeină.

Autorii explică rezultatele prin două mecanisme care acționează în sens contrar. Prăjirea crește porozitatea boabei, ceea ce ușurează extracția. La cafeaua spălată, porozitatea estimată din imagini la microscop a crescut de la 13,6% înainte de prăjire la 45,8% la prăjirea cea mai dark. În același timp, prăjirea volatilizează sau descompune o parte din compuși.

Cofeina intră și ea în calcul. Sublimează, adică trece direct din solid în vapori, la 178 °C la presiune atmosferică. Toate prăjirile din studiu au depășit această temperatură, iar autorii consideră o pierdere de cofeină prin sublimare un rezultat de așteptat. Efectul a devenit semnificativ abia când temperatura citită de sonda din prăjitor a trecut de circa 400-420 °F (204-216 °C). Interiorul boabei e mai rece decât arată sonda pe cea mai mare parte a prăjirii, iar autorii cred că, sub presiunea din boabă, cofeina sublimează la o temperatură mai mare decât la presiune atmosferică. Ei numesc aceste dovezi indirecte.

Rezultatul nu e unanim în literatură. Chiar autorii notează că rezultatul raportat cel mai des în literatură e că gradul de prăjire nu schimbă conținutul de cofeină. Un studiu din 2014 (Ludwig et al., Food & Function), de exemplu, a găsit cofeina stabilă la temperaturi de prăjire mai mari.

Pragurile măsurate

Studiul din 2024 dă două valori concrete, valabile pentru montajul lui experimental:

Randamentele de extracție au scăzut în general la șarjele cu pierdere de masă la prăjire peste circa 12-14%. Pragul privește randamentul total, nu direct cofeina.

Concentrația de cofeină în preparatele de 10 minute a scăzut la șarjele cu temperatura de final al prăjirii (drop) peste circa 400-420 °F (204-216 °C).

Ambele valori țin de acel protocol: două cafele etiopiene, AeroPress, 15:1. Peste aceste praguri, în acele condiții, cifrele au început să scadă. La capătul celălalt, prăjirile foarte light, subdezvoltate, au extras și ele mai puțină cofeină, probabil pentru că porozitatea mică a încetinit extracția. Autorii scriu explicit că rămâne de verificat dacă rezultatele se extind la alte prăjiri, alte grade de măcinare și alte metode.

Pentru ordinul de mărime: studiul raportează între 134 și 165 mg de cofeină la cafeaua naturală și între 145 și 165 mg la cea spălată, exprimat la o ceașcă de 237 ml. Autorii notează că efectul prăjirii asupra cofeinei a fost vizibil, dar mai mic decât asupra acizilor clorogenici.

Rețeta din ghidul nostru pentru AeroPress e una de zi cu zi, nu protocolul din studiu. AeroPress-ul și filtrele lui sunt în categoria de accesorii.

Ce schimbă cofeina din cafea la preparare

Sinteza din Foods enumeră factorii de preparare care schimbă ce trece din boabe în băutură: gradul de măcinare, timpul de extracție, cantitatea de apă, raportul cafea-apă, temperatura apei și, la espresso, presiunea. Pentru cofeină, rezultatele arată așa:

• doza de cafea – în studiul Bell (1996, mai jos), mai multă cafea la aceeași cantitate de apă a dat mai multă cofeină în cafeaua filtrată, cu restul condițiilor neschimbate;
• gradul de măcinare – o măcinare mai fină mărește suprafața de contact și, în același studiu, a dat mai multă cofeină în cafeaua filtrată; sinteza din Foods citează însă și un studiu (Derossi et al., 2018) în care măcinarea mai grosieră a dat mai multă cofeină la espresso, cafea turcească și cafea americană;
• timpul de contact – de la zeci de secunde la espresso, la câteva minute la imersia la cald (în rețeta noastră de French press, 4 minute până la amestecarea crustei și încă cel puțin 3 minute de decantare) și la ore întregi la cold brew (14-18 ore, în rețeta noastră); comparând metode diferite, sinteza din Foods conchide însă că diferențele de cofeină vin mai degrabă din cantitatea de cafea și de apă decât din durată;
• temperatura apei – apare în aceeași listă de factori; cold brew-ul se face cu apă la temperatura camerei sau mai rece, iar infuzarea durează ore, nu minute.

Un studiu din 1996 (Bell et al., Food Research International) a măsurat între 50 și 143 mg de cofeină la 177 ml de cafea, în funcție de modul de preparare: raportul cafea-apă, cantitatea preparată, măcinarea acasă sau în magazin, filtrarea sau fierberea. Diferența dintre extreme e de aproape trei ori.

Tot acolo, la același raport cafea-apă, cantitățile mai mari preparate o dată au dat mai multă cofeină la 177 ml. Cafeaua fiartă a avut cel puțin la fel de multă cofeină ca cea filtrată, în funcție de timpul de fierbere. Măcinarea acasă a dat valori similare cu cea din magazin.

Cum se leagă raportul de randamentul extracției explicăm în ghidul despre brew ratio, TDS și randament. Rețetele calibrate pe metode sunt în ghidurile de preparare.

Câtă cofeină ajunge, de fapt, în ceașcă

Un studiu din 2003 (McCusker et al., Journal of Analytical Toxicology) a măsurat băuturi de cafea cumpărate din cafenele, pe care le numește „specialty coffees”. Rezultatele sunt două seturi distincte, care descriu lucruri diferite.

Între cafele diferite: 58-259 mg per porție la cele cu cofeină. Media pentru cafeaua filtrată: 188 mg la un pahar de 16 oz (473 ml). Cele vândute ca decofeinizate: sub 17,7 mg per porție.

La aceeași băutură: aceeași cafea, cumpărată de la același local în șase zile consecutive, a avut între 259 și 564 mg per porție. Rezumatul studiului nu spune ce s-a schimbat de la o zi la alta.

Primul interval arată cât de diferite sunt cafelele între ele. Al doilea arată cât de mult poate varia același produs cumpărat în zile diferite.

Un studiu din 2014 (Ludwig et al.) a analizat 104 espresso-uri cumpărate din cafenele din Scoția, Italia și Spania, plus câteva cappuccino și cafele instant. Cofeina a variat între 48 și 317 mg per porție.

Un studiu din 2024, publicat în Nutrients, a analizat 299 de probe în Polonia. Dintre ele, 208 au fost cafele cumpărate din lanțuri de cafenele, brutării, benzinării, restaurante și magazine, iar restul cafele „de casă”, preparate în laborator. Cafelele cumpărate au avut în medie de trei ori mai multă cofeină decât cele preparate în laborator.

Americano a avut media cea mai mare: 143 mg per porție. Cafeaua făcută turnând apă fierbinte peste o linguriță (2,5 g) de cafea măcinată, la 160 ml, a avut media cea mai mică: 23 mg. Peste 200 mg per porție s-au măsurat în 4% din probe. Raportul de trei ori nu se aplică oricărei cafele făcute acasă: proba „de casă” a fost cafea instant sau o linguriță de cafea măcinată la o cană, nu un V60 sau un espresso.

Concluzia practică: „o ceașcă de cafea” nu este o unitate de măsură pentru cofeină. Ludwig et al. ajung la aceeași concluzie despre studiile epidemiologice, care numără ceștile. În studiul din Nutrients, porțiile au mers de la 16 ml la un espresso la 420 ml la un americano.

Acasă poți ține sub control o parte din variabile: alegi o cafea cu specia și originea declarate, cântărești doza, păstrezi raportul și timpul. Asta nu îți dă cifra exactă din ceașcă, pentru care e nevoie de o analiză de laborator, de exemplu prin HPLC. Te ajută însă să repeți aceeași rețetă de la o zi la alta. Pe fiecare pungă de cafea proaspăt prăjită găsești data prăjirii și detaliile despre cafea.

Cafeaua decofeinizată nu e fără cofeină

Decofeinizarea îndepărtează de regulă în jur de 97% din cofeina din boabe, conform National Coffee Association. FDA dă 2-15 mg într-o ceașcă de 8 oz (237 ml). În studiul din 2003, cafelele vândute ca decofeinizate au avut sub 17,7 mg per porție.

Cantitățile sunt mult mai mici decât în cafeaua obișnuită, dar se adună la mai multe porții, iar cât ajunge în ceașcă depinde și aici de doză și de preparare. Pentru cine are o restricție medicală, e însărcinată sau reacționează puternic la cofeină, merită contabilizată și cofeina din cafeaua decofeinizată.

Ce rămâne variabil

Cofeina din cafea e greu de fixat precis chiar și cu lotul și rețeta cunoscute. Specia influențează câtă cofeină e în boabă. Prăjirea schimbă cât de ușor se extrage, iar în studiul din 2024, spre finalul ei, o parte s-a pierdut probabil prin sublimare. Rețeta decide cât trece efectiv în ceașcă, iar porția decide cât bei.

Variabilele nu sunt independente. În studiul din 2024, o prăjire dark a dat mai puțină cofeină la aceeași rețetă, dar mai multă la același randament de extracție. În preparatele de 10 minute, atât prăjirile foarte light, cât și cele dark au dat mai puțină cofeină decât prăjirile intermediare. Niciun parametru singur nu determină rezultatul.

Pentru siguranță, EFSA consideră că un consum obișnuit de până la 400 mg pe zi nu ridică probleme de siguranță pentru adulții sănătoși, în afara sarcinii, iar o doză unică de până la 200 mg, la fel. În sarcină, reperul EFSA e de 200 mg pe zi. FDA citează tot 400 mg pe zi pentru majoritatea adulților și atrage atenția că sensibilitatea la cofeină diferă mult de la o persoană la alta. Valorile privesc cofeina din toate sursele, nu doar din cafea.

Întrebări frecvente despre cofeina din cafea

Cafeaua cu prăjire light are mai multă cofeină decât cea cu prăjire dark?

În studiul din 2024, preparată la fel, de regulă da: prăjirile dark au dat în general mai puțină cofeină decât cele light și medii. Excepția sunt prăjirile foarte light, subdezvoltate, care au extras și ele mai puțină. La același randament de extracție, relația s-a inversat. Rezultatele vin dintr-un singur experiment, pe două cafele etiopiene la AeroPress, iar rezultatul cel mai des raportat în literatură e că prăjirea nu schimbă cofeina.

Cafeaua decofeinizată este complet lipsită de cofeină?

Nu. FDA dă tipic 2-15 mg la 237 ml, iar studiul din 2003 a găsit sub 17,7 mg per porție la cafelele vândute ca decofeinizate. Cantitatea depinde și de doză și de preparare.

Câtă cofeină are un americano față de un espresso?

Dacă americano-ul e un espresso diluat doar cu apă și îl bei tot, are aceeași cofeină ca espresso-ul de bază; se schimbă doar concentrația. În studiul din Nutrients, americano a avut în medie 143 mg per porție, iar espresso-ul 75 mg. Autorii pun valoarea mai mică a espresso-ului mai ales pe seama volumului mic și notează că americano-ul din cafenele se face des cu espresso dublu, așa că baza e o explicație posibilă pentru diferență.

Arabica are mai puțină cofeină decât robusta?

Da, în general: în sinteza din Foods, boaba verde are 0,9-1,2% cofeină la arabica și 1,6-2,4% la canephora, iar în preparate robusta dă de 1,4-1,8 ori mai multă cofeină. Adăugarea de robusta tinde să crească cofeina unui amestec, în funcție de proporție și de loturile folosite. Ce ajunge în ceașcă depinde însă de doză, de preparare și de mărimea porției. Eticheta „de specialitate” sau „comercială” nu spune singură câtă robusta conține o cafea.

Contează apa pe care o folosesc?

Pentru gust, da. Pentru cofeină, efectul nu e bine cuantificat. Un studiu publicat în 2024 în Food Science and Technology Research a preparat cafea cu patru tipuri de apă: cofeina a fost între 0,89 și 1,01 mg/ml, fără diferențe semnificative, deși gustul a diferit. E un singur studiu, cu patru ape. Ce fac duritatea și alcalinitatea cu extracția explicăm în ghidul despre apa pentru cafea.

Cum reduc cofeina din cafea fără să schimb cafeaua?

Scade doza de cafea pentru porția pe care o bei, sau bea o porție mai mică din aceeași rețetă. Apa adăugată după extracție diluează băutura, dar nu scoate cofeina. În studiul din 2024, la aceeași rețetă, prăjirile dark au dat mai puțină cofeină decât cele light și medii, dar diferența ține de acel experiment și nu e o regulă pentru orice cafea.