你的杯子里有多少咖啡因?

试图破译一杯咖啡中的咖啡因含量比你想象的要难。
2022年4月26日

采访

剑桥大学的乔纳森和詹姆斯·霍夫曼

谱仪

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到底多少咖啡因算过量呢?哈利·刘易斯的父亲一天喝四杯咖啡,是不是太多了?

詹姆斯:这是个好问题。当谈到咖啡因的摄入时,有广泛的指导方针。题目会说,对于一个成年男性,每天摄入300毫克的咖啡因。棘手的是,你不知道你现在喝的咖啡里有多少咖啡因。你不知道生咖啡豆里有多少咖啡。你不知道你从咖啡豆中提取咖啡因的工作做得有多好,但我想说4杯咖啡,如果是好的,高质量的咖啡会消耗你大约300 - 350毫克。便宜的咖啡咖啡因含量更高,所以如果是三杯速溶咖啡,你可能会很舒服。

哈利——咖啡因历来在媒体上名声很坏。但研究表明,适量饮用咖啡,每天2-5杯,可能对健康有益而不是有害。它与2型糖尿病、心脏病、肝癌、帕金森病和抑郁症的可能性较低有关;因为它刺激了大脑中的多巴胺通路。如果是这样的话,喝咖啡有什么坏处呢?

James -我认为首要问题是睡眠我认为我们越来越了解睡眠的重要性。高质量的睡眠对健康至关重要,我认为直到最近我们才真正理解这一点。如果咖啡因打断了你的睡眠,这真的是一个长期的、严重的健康影响问题,我认为这绝对是一个值得担心的问题。我认为我们可能一直以来都对咖啡因的概念有点盲目,把它和感觉高效、完成工作以及诸如此类的东西联系起来。我认为这是第一个重要指标。从基因上讲,不同的人对咖啡因的反应是不同的。有缓慢的咖啡因代谢物,也有快速的咖啡因代谢物,所以咖啡因在你体内的半衰期会根据你的基因而变化。没有什么硬性规定。

哈里:这条规则并不适用于人口的某些部分。例如,孕妇的情况就有点不同。对于这群人,建议的摄入量减少了。每天摄入的咖啡因少于200毫克;平均来说,大概是2杯。这是因为高咖啡因摄入与并发症有关,包括流产和死胎。也许我们应该知道我们喝的每杯咖啡中咖啡因的含量有多少不同。带着这样的想法,我和我在剑桥大学化学系的朋友乔纳森讨论了这个问题。

乔纳森:你让我读了很多关于这个话题的书,我真的很感激,因为一旦你进入到它的本质,它就会很有趣。有趣的是,在2022年,人们还在争论如何最好地从咖啡中提取咖啡因。非常及时,我们确实非常及时。

哈利——计划是这样的。我有三个浓缩咖啡的样品,希望我们能看到不同品牌的咖啡浓度是否有差异。现在,如果我们要达到最高标准,乔纳森说我们需要危险化学品和一些相当熟练的专业知识。我设法迫使他放弃了很多科学审查,但请记住,他真的不是自愿屈服的。

乔纳森:我们将这些样本分开的方法是,我们将样本1设为Hot Numbers,这是一家当地的咖啡店。样本2将是一家大型咖啡连锁店,样本3将是另一家当地咖啡店。我们要做的第一件事是稀释它们因为咖啡的颜色很深,我们想让它们尽可能的半透明,这样我们就能让光线最终穿透它们。

哈利——我们用的是一套很别致的工具。这是紫外分光计。紫外光谱仪是做什么的?

Jonathan:有了这个,我们基本上可以让一些光穿过液体,我们可以看到液体中的粒子吸收或发射的光的波长。

哈利——对。我假设这种分子越多,在我们的例子中是咖啡因,就越…

乔纳森-…越大,光的吸光度就会在那个波长。是的。

哈利:我们可以在这台电脑上看到。

乔纳森:是的。这看起来像一个峰值。像一座山。

哈利-进了样本1,样本2,最后是样本3。事实上,我说了一个善意的谎言,因为我们确实做了更多的测试。主要是因为Jonathan试图完善我们的结果,但最后,我们留下了三个代表三种浓缩咖啡的图表。

乔纳森:在样品1和3中,我们看到它们在我们预期咖啡因吸收的波长上表现出更高的吸光度。

Harry -然后对于样本二,我们看到了什么?

样品2在特定波长处的吸光度较低,这可能表明该样品中的咖啡因含量比其他两个样品少。

Harry -从我们得到的数据来看,无论如何想象它都不是完美的,但是样品2的吸光度为0.4,样品1和3的吸光度分别为1.4和1.5。大了3倍。可能大4倍,差不多。

乔纳森:2号样本来自一家大型连锁咖啡店,而1号和3号样本来自当地的咖啡店。

哈利——我们的实验并不精确。这可能会在同行评议的期刊上引起一场争吵。这是因为我们没有从咖啡中提取剩余的gubbins,因为我们需要那些危险的化学物质。当光线穿过我们的样品时,很可能咖啡中残留的一些垃圾被咖啡因以相同的波长吸收。简而言之,我们需要对我们的结果持保留态度。但詹姆斯解释说,我们的研究结果是有道理的。

詹姆斯:从历史上看,你已经在英国商业街看到了大量的研究,来自所有主要连锁店的咖啡,咖啡因含量非常广泛,发现这些饮料中的咖啡因含量从相对较低到惊人的高变化很大,因为咖啡因不是一件简单的事情。它在自然界中主要是作为驱虫剂存在的。你种植的咖啡越高,植物产生咖啡因的需求就越少。除非你知道你的咖啡生长的海拔高度,否则很难很好地猜测咖啡因的含量,不同的物种产生不同的咖啡因含量。在冲泡过程中,咖啡因是高度水溶性的,但如果你没有做好冲泡咖啡的工作,你就不能把咖啡因都泡出来。如果你煮咖啡做得很好,你会得到更多。所有这些因素结合在一起,形成了消费者体验的巨大变化。

从历史上看,咖啡行业一直非常反对在他们的产品上标注咖啡因的含量。在某种程度上,这一定是由于提取咖啡因的难度。这也一定与每批咖啡豆之间的巨大差异有关。我认为公平地说,我们还不知道里面到底有多少咖啡因,也许我们应该知道。对某些人群来说,比如孕妇,这似乎尤为重要。

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