2.3. CAFEÍNA- DEFINICIÓN

La cafeína es un alcaloide (compuesto nitrogenado) que posee las siguientes

propiedades físicas: sólido cristalino, blanco y de sabor amargo; pertenece al

grupo de las xantinas; específicamente de la familia metilxantina, que también

incluye otros compuestos como: teofilina y teobromina.

La cafeína actúa como una droga psicoactiva y estimulante especialmente actúa

sobre el Sistema Nervioso Central y en el Corazón.

La cafeína se puede localizar en forma natural en el café (los frutos del caffeto), en

el núcleo de las semillas de la cola o nuez y en diversas clases de té. A su vez

también se puede encontrar cafeína en forma artificial, es decir compuesta,

presentándose en varios productos de venta y consumo libre.

También algunos científicos la han llegado a denominar: “La sustancia psicoactiva

más popular del mundo”, ya que ninguna otra puede igualar su alcance y su grado

de aceptación. Esta ’droga’ está tolerada legal y culturalmente en todas las

sociedades del mundo

2.3.1. HISTORIA

La cafeína fue descubierta en 1819 por el químico alemán Friedrich Ferdinand

Runge: fue él quien acuñó el término Koffein a dicha sustancia, la cual pasaría

posteriormente al español como cafeína.

Historia del consumo de cafeína

Se desconoce la fecha exacta en que empezó a cultivarse el café, pero algunos

estudiosos sitúan este hecho en Arabia, cerca del mar Rojo, hacia el año 675 d.C.

No obstante, este cultivo fue raro hasta los siglos XV y XVI, cuando se

establecieron extensas plantaciones en la región árabe del Yemen.

El consumo de la infusión aumentó en Europa durante el siglo XVII, lo que animó a

los holandeses a cultivarlo en sus colonias. En 1714, los franceses lograron llevar

un esqueje vivo de cafeto a la isla antillana de la Martinica; esta única planta fue el

origen de los extensos cafetales de América Latina.

Los humanos han consumido cafeína desde la Edad de Piedra. Los pueblos

antiguos descubrieron que masticar la corteza y hojas de ciertas plantas tenía el

efecto de aliviar la fatiga, estimular el estado de alerta y elevar el ánimo. Sólo

mucho después se descubrió que el efecto de la cafeína se incrementaba al

remojar tales plantas en agua caliente.

Muchas culturas tienen leyendas que atribuyen el descubrimiento de tales plantas

a personas que habrían vivido muchos miles de años antes, algunas de ellas son

muy inverosímil, pero todas tienen algo en común: los efectos estimuladores de la

cafeína.

La cafeína se encuentra no sólo en el café, sino en algunos tés, en el chocolate y

en otros alimentos derivados de ellos, por lo que a continuación se incluye una

síntesis breve de características generales y origen de las fuentes principales de

este alcaloide.

Café: se denomina café a la bebida que se obtiene de los frutos de color

rojizo y semillas de la planta de café o cafeto (Coffea) la cual pertenece a la

familia de las rubiáceas, que son nativas del sur de Asia, el África subtropical y

América, donde su cultivo está muy extendido; siendo en América del Sur

Brasil el mayor país productor y exportador. El arbusto, de 4,6 a 6 m de altura

en la madurez, tiene hojas aovadas, lustrosas, verdes, que se mantienen

durante tres a cinco años y flores blancas, fragantes, que sólo permanecen

abiertas durante unos pocos días.

El café crece bien en las islas de Java y Sumatra, y en Arabia, India, África,

Antillas y América Central y del Sur. América, donde se cultivan cafés del tipo

arabica, produce aproximadamente las dos terceras partes de todo el café del

mundo. Es el producto básico de exportación para los países

centroamericanos.

En el año 2005 la producción a nivel mundial de este producto alcanzó a

108.222.000 sacos (60kg c/u), la importancia económica mundial del cafeto es

extraordinaria, siendo este uno de los productos vegetales más importantes del

mercado global. Actualmente el consumo de esta bebida se ha extendido; una

cantidad muy elevada de personas consumen café a diario.(Ver Fig. 6)

Fig. 6. Planta y frutos de Cafetto

Faustus Nairo, que afirma que al superior de cierto monasterio mahometano le

contaron unos pastores que las cabras que habían consumido los granos de

café retozaban alegremente toda la noche. Entonces aquel superior decidió

emplearlas para que él y sus derviches permanecieran despiertos durante los

prolongados rezos nocturnos en la mezquita. El brebaje recibió el nombre de

“kahweh” que significa “el que estimula”.

Este producto se volvió muy popular en el Oriente, y algunas personas

empezaron a llamarlo “bebida del Diablo” e hicieron cuanto les fue posible por

suprimir su uso. Comenzaron a prohibir su venta, incluso incendiaban los

lugares donde se almacenaba, pero estos hecho no alejaron al público, es por

el contrario esto atrajo más a los consumidores y empezaron a comercializar el

café de manera clandestina, poco después las leyes anti café se abolieron

definitivamente.

En el año de 1643 se instalo la primera cafetería en Paris, en América del

Norte no llego sino hasta el año de 1689. Dentro de las cuales se reunían

personas de alta sociedad, donde podía degustar esta bebida a precios muy

altos.

Aunque las leyendas nos cuentan mucho sobre el café, en la época actual el

consumo de café se ha extendido de tal forma que no hay país que no produzca

y cultive café de algún tipo, convirtiéndose en el producto básico de exportación

de los países de América Central. (Ver Fig. 7)

Fig.7. Sembríos de café en Sudamérica

Té: el té es una bebida muy difundida a nivel mundial, se obtiene a partir de la

infusión de la planta Camellia sinensis, un arbusto pequeño sus hojas son de 4-

15 cm de longitud y 2-5 cm de ancho y contienen aproximadamente un 4% de

cafeína. ( Ver Fig. 8)

Fig. 8. Camellia sinensis o planta del té

La historia del origen del té es un poco más inverosímil que la del café. Se

afirma que no tuvo origen de una semilla, sino de los parpados del santo

budista, Bhodidharma, fundador del Budismo Zen, solía pasar las noches

entregado al ayuno y la oración, además de vivir a la intemperie, mortificar su

cuerpo y dominar sus pasiones. Había prometido vivir durante 10 años

entregado a la meditación y no cerrar los ojos después de dos años, cierta

noche no pudo resistir el sueño y cuando despertó, estaba tan molesto y

decepcionado de sí mismo que se arrancó los párpados y los arrojó al suelo.

Inmediatamente brotó de ellos el arbusto de té cuyas hojas han permitido a los

monjes conservar el espíritu libre para la meditación desde aquel entonces.

Desde su descubrimiento su ha extendido en consume de te en todo el

mundo,en Inglaterra y otros países europeos, así también como en Japón

donde se considerada como una forma de meditación además de un arte, la

convención tradicional para esta ceremonia incluyen señas específicas y un

intercambio de gestos entre el anfitrión y los invitados a la vez que se sirve el

té. La serenidad es la recompensa final de esta ceremonia. (Ver Fig. 9)

Fig. 9. Ceremonia del té en Japón

Chocolate: es un producto obtenido a mezclar dos productos derivados de la

planta de cacao: pasta y manteca de cacao, ambas materias primas son

conseguidas de Theobroma cacao, que significa alimento de los dioses, es el

nombre científico que recibe el árbol del cacao o cacaotero de la familia de las

Esterculiáceas, su fruto mide aproximadamente unos 15 cm, tiene una corteza

rugosa de casi 4 cm de espesor que puede ser de color marrón o amarillo

dependiendo de la especie, con pulpa dulce y comestible, que encierra a las

semillas, las cuales son útiles para la elaboración de chocolate, que

posteriormente se les tuestan y muelen. El sabor del chocolate en bruto es

amargo y astringente, pero después al agregarle ingredientes varios se obtiene

el sabor característico. (Ver Fig. 10)

Fig. 10. Fruto y semilla del cacao

No se conocen con certeza los orígenes del árbol de cacao. Algunas teorías

proponen que su diseminación empezó en las tierras tropicales de América del

Sur, de la cuenca del río Orinoco o el río Amazonas, extendiéndose poco a

poco hasta llegar al sureste de México. Otras plantean que ocurrió lo opuesto:

se extendió desde el sureste de México hasta la cuenca del río Amazonas. Lo

que se tiene por hecho es que las primeras evidencias de su uso humano se

encuentran en territorio mexicano, que hace mucho tiempo fue ocupado por

culturas prehispánicas. (Ver Fig. 11)

Fig. 11. Reyes Mixtecas compartiendo una bebida de chocolate

La elaboración de chocolate con leche En Suiza, el chocolate de avellanas fue

creada por Daniel Peter y Enrique Nestlé.

2.3.2. COMPOSICIÓN DE LA CAFEÍNA

La cafeína en su estado puro es un polvo blanco amargo. Fue descubierta en

1819 por Runge y descrita en 1821 por Pelletier y Robiquet. Fórmula química es

C8H10N4O2, nombre sistemático es 1,3,7-trimetilxantina (Ver Fig. 12).

Fig. 12. Esquema molecular de la cafeína

Sus propiedades físicas y químicas son similares a las de un alcaloide, ya que es

considerada como uno. (Ver Tab. 1).

PROPIEDADES FÍSICAS PROPIEDADES QUÍMICAS

Estado de

agregación Sólido Acidez (pKa) −0.13–1.221

Apariencia Agujas blancas polvo.

Sin olor

Solubilidad en

agua

2,17 g/100 ml (25 °C)

18,0 g/100 ml (80 °C)

67,0 g/100 ml (100 °C)

Densidad 1230 kg/m3; 1.230

g/cm3

Momento

dipolar 3,64 (calculado) D

Masa molar 194,19 g/mol

Punto de

fusión 500 K (226,85 °C)

Punto de

ebullición 451 K (177,85 °C)

Tab. 1. Propiedades físicas y químicas de la cafeína

2.3.3. USOS

La cafeína como hemos visto anteriormente es la base para muchos alimentos

que consumimos diariamente, pero también se puede usar en el campo

farmacológico, es decir en la elaboración de medicamentos, especialmente los

que se utilizan para tratar la migraña y productos antihistamínicos, los mismos que

se venden sin prescripción médica.

Uso alimenticio

A través del procesamiento de la cafeína, se obtienen una cantidad de productos

alimenticios pero no necesariamente estos son los más nutritivos, tales como el

café, el té en todas sus presentaciones, bebidas gaseosas, y gracias a su acción

despertadora, se ha utilizado la cafeína para la elaboración de bebidas

energéticas, de gran dispendio especialmente entre jóvenes.

Uso farmacológico

La cafeína produce un mayor de estado de alerta y mejora la coordinación. Si se

combina con determinadas sustancias que alivian el dolor o medicamentos que

tratan el dolor de cabeza, la cafeína contribuye a que actúen mas rápidamente y

de forma mas eficaz. Los antihistamínicos se combinan a veces con ella para

contrarrestar la somnolencia provocada por los mismos.

La cafeína se utiliza para el tratamiento de la migraña porque produce

vasoconstricción en los vasos pericraneales dilatados, que se cree, son los

causantes de esta dolencia. Asimismo potencia el efecto de algunos analgésicos

como la aspirina y puede aliviar parcialmente los ataques de asma porque produce

broncodilatación. La cafeína se obtiene en el proceso de elaboración del café

descafeinado.

2.3.4. PRODUCTOS DERIVADOS

Muchos productos se preparan gracias a la cafeína y sus efectos dentro del

organismo, los cuales varias empresas han visto útiles para el ritmo agitado del

siglo XXI. Se pueden clasificar en: Productos alimenticios y Medicamentos.

Productos alimenticios: se los puede resumir en: bebidas energéticas, bebidas

gaseosas, café, te y chocolate los cuales son productos de venta libre. (Ver Anexo

1), a continuación daremos unos descripción de estos productos, sus propiedades

nutricionales y demás.

Café: El café es una bebida que se obtiene a partir de mezcla en agua caliente

de granos tostados de la planta de café (Coffea de la familia Rubiaceae

conocida como cafeto). Es la bebida de mayor consumo a nivel mundial. (Ver

Fig. 13). (Ver Anexo 2)

Fig. 13.Café, la bebida más popular del mundo

Ingredientes e información nutricional:

El café está compuesto por más de 1000 sustancias químicas distintas

incluyendo aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, polisacáridos,

azúcares, triglicéridos, ácido linoleico, diterpenos, ácidos volátiles (fórmico y

acético) y no volátiles (láctico, tartárico, pirúvico, cítrico), compuestos fenólicos

(ácido clorogénico), cafeína, sustancias volátiles (sobre 800 identificadas de las

cuales 60 a 80 contribuyen al aroma inconfundible del café), vitaminas tales

como las B (B2,B3,B4,B5,B6), y también minerales. Existen variaciones

importantes en la concentración de estos componentes según la variedad de

café y el grado de tostado. (Ver Anexo 3).

Todos estos ingredientes proporcionan una información nutricional, que varía

según las marcas. (Ver Tab. 2)

Información nutricional aproximada de un cafe solo:

Energía: 66,60 Kcal.

Hidratos de carbono: 16,20 gr.

Proteínas: 0,44 gr.

Ácidos grasos saturados 0,28 gr.

Ácidos grasos monoinsaturados 0,16 gr.

Ácidos grasos poliinsaturados 0,01 gr.

Colesterol: inapreciable.

Calcio: 2,84 mg.

Hierro: 0,19 mg.

Zinc: 0,15 mg.

Ácido fólico: 0,80 µg. Tab 2. Información nutricional del café

Chocolate: viene del término(náhuatl: xocolatl).Es el alimento que se

obtiene mezclando azúcar con dos productos derivados de la manipulación

de las semillas del cacao: una materia sólida (la pasta de cacao) y una

materia grasa (la manteca de cacao). A partir de esta combinación básica,

se elaboran los distintos tipos de chocolate, que dependen de la proporción

entre estos elementos y de su mezcla o no con otros productos tales como

leche y frutos secos. Es una valiosa fuente de carbohidratos, grasas,

proteínas, vitaminas y minerales. A menudo se emplea como fuente de

energía rápida. (Ver Fig. 14)

Fig. 14. Diferentes tipos de chocolate

Información nutricional: el chocolate está compuesta fundamentalmente por

ácido esteárico (35%), una grasa saturada que tiene la propiedad de no elevar

los niveles de colesterol en sangre.

El chocolate también es rico en elementos fotoquímicos: la Teobromina (40 mg

por cada 100 gr) está dentro del grupo de las Xantinas al igual que la cafeína y

la teína, pero su poder estimulante es mucho menor.

Posee también hidratos de carbono (sobre el 14%), porcentaje que aumenta

cuando se la añade azúcar. Contiene una menor proporción de proteínas.

(alrededor del 7.

El chocolate también contiene en su composición Feniletilamina, una sustancia

presente también en el cerebro humano, que produce efectos antidepresivos.

Cada 100 gramos de chocolate tiene siguiente información nutricional. (Ver

Tab. 3)

Bebidas Gaseosaseste producto también llamado refresco, bebida

carbonatada o Soda, principalmente es unlíquido saborizado, efervescente y

sin alcohol. Suelen consumirse a temperatura fría, para ser más refrescantes y

para evitar la pérdida de dióxido de carbono, que le otorga la efervescencia.

(Ver Fig. 15)

Fig. 15. Diferente marcas de gaseosas