Bitter diketopiperazines and chlorogenic acid derivatives in roasted coffee

Die Bitterkeit ist der entscheidende Qualitätsparameter für die Akzeptanz oder Ablehnung einer Kaffeekomposition beim Verbraucher. Die ihr zugrundeliegenden Substanzen sind bisher allerdings wenig erforscht. Diese Wissenslücke zu schließen war Ziel der vorliegenden Arbeit. Über LC-ESI-MS Analysen konnten prolin- und phenylalanin-haltige zyklische Dipeptide, sogenannte Diketopiperazine, als neue Bitterstoffe im Röstkaffee identifiziert werden. Es wurden drei phenylalanin-haltige und sieben prolin-haltige Diketopiperazine identifiziert. Die Substanzen entstehen während der Röstung aus nicht bitteren Rohkaffee-Proteinen und nehmen in ihren Gehalten mit dem Röstgrad signifikant zu. Für alle identifizierten Diketopiperazine konnten sowohl das cis- wie auch das trans-Isomer identifiziert werden. In der Summe wurden Gehalte um 5-7 mg/50g handelsüblichem Röstkaffee und Gehalte von 19-23 mg/50g Espresso über LC-ESI-MS quantifiziert. Die Bitterkeits-Erkennungsschwelle der identifizierten Diketopiperazine liegt in der Summe (die Substanzen verhalten sich additiv) bei ca. 20 mg/L, verkostet in Wasser. Demzufolge spielen die Substanzen als Bitterstoffe lediglich in hochgerösteten Kaffees und Espressos eine Rolle. Ferner wurden Lactone der Caffeoyl- und Feruloyl-Chinasäure als Bitterstoffe identifiziert. Es konnten drei Caffeoyl-Chinasäure- und zwei Feruloyl-Chinasäurelactone mittels LC-ESI-MS und NMR nachgewiesen werden, drei Isomere wurden erstmals im Röstkaffee beschrieben. Die Lactone entstehen während der Kaffeeröstung als Haupt-Abbauprodukte der Chlorogensäuren. Nach der sensorischen Analyse zeigen die Substanzen Bitterkeitserkennungschwellen von 19 mg/L in Mischung. Die Gehalte von 3-Caffeoyl- und 4-Caffeoyl-Chinasäure werden in der Literatur mit 120 mg/L angegeben. Damit liegen die Lactongehalte in Röstkaffees signifikant über der Erkennungsschwelle und die Substanzen tragen demzufolge zur sensorisch wahrnehmbaren Bitterkeit des Kaffees bei.Together with aroma and acidity, bitterness is a key factor for roasted coffee quality. However, the compounds which are responsible for the bitter sensation in coffee are still elusive. Only caffeine is known to contribute to about 10-30 to the perceivible bitterness of a coffee beverage. It was the aim of this study to get an insight into the bitterness of roasted coffee. Using different analytical methods, especially LC-ESI-MS, proline- and phenylalanine-based cyclic dipeptides, so called diketopiperazines, were identified as new bitter compounds in roasted coffee. Three phenylalanine-based and seven proline-based diketopiperazines were identified. Their formation occures during coffee roasting by degradation of nonbitter green coffee proteins. In increase in amount was observed with increasing roasting degree. Except for cyclo(Pro-Gly) where only one isomer is possible, all diketoperazines were detected in their cis- and trans-isomeric form. In commercially traded coffees amounts of 5-7 mg/50g roasted coffee and 19-23 mg/50g espresso were quantified via LC-ESI-MS analysis. In sensory tests the bitterness threshold values were determined to be 20 mg/L when tasted in aqueous solution. Consequently diketopiperazines only contribute to the perceivible bitterness of dark roasted coffees and espressos. Furthermore three caffeoylquinic acid and two feruloylquinic acid lactones were identified via LC-ESI-MS and NMR analysis, three isomeres were detected for the first time in roasted coffee. These lactones are formed as maior derivatives of chlorogenic acids during the roasting of coffee. The bitterness threshold values were found to be 19 mg/L in an isomeric mixture. According to literature the amounts of 3-caffeoyl-quinicacid and 4-caffeoyl-quinicacid lactone are 120 mg/L in a consumer brew. Therefore these lactones do contribute to the perceivible bitterness of a coffee beverage

Effect of three anaesthetic techniques on isometric skeletal muscle strength

Background. Our aim was to quantify human involuntary isometric skeletal muscle strength during anaesthesia with propofol, sevoflurane, or spinal anaesthesia using bupivacaine. Methods. Thirty‐three healthy patients undergoing anaesthesia for elective lower limb surgery were investigated. Twenty‐two patients received a general anaesthetic with either propofol (n=12) or sevoflurane (n=10); for the remaining 11 patients spinal anaesthesia with bupivacaine was used. We used a non‐invasive muscle force assessment system before and during anaesthesia to determine the contractile properties of the ankle dorsiflexor muscles after peroneal nerve stimulation (single, double, triple, and quadruple stimulation). We measured peak torques; contraction times; peak rates of torque development and decay; times to peak torque development and decay; half‐relaxation times; torque latencies. Results. Males elicited greater peak torques than females, medians 6.3 vs 4.4 Nm, respectively (P=0.0002, Mann‐Whitney rank‐sum test). During sevoflurane and propofol anaesthesia, muscle strength did not differ from pre‐anaesthetic values. During spinal anaesthesia, torques were diminished for single‐pulse stimulation from 3.5 to 2.0 Nm (P=0.002, Wilcoxon signed rank test), and for double‐pulse from 7.6 to 5.6 Nm (P=0.02). Peak rates of torque development decreased for single‐pulse stimulation from 113 to 53 Nm s-1 and for double pulse from 195 to 105 Nm s-1. Torque latencies were increased during spinal anaesthesia. Conclusions. At clinically relevant concentrations, propofol and sevoflurane did not influence involuntary isometric skeletal muscle strength in adults, whereas spinal anaesthesia reduced strength by about 20%. Muscle strength assessment using a device such as described here provided reliable results and should be considered for use in other scientific investigations to identify potential effects of anaesthetic agents. Br J Anaesth 2004; 92: 367-7

Holz-Beton-Verbünde mit konduktiv erwärmter Schnellklebetechnik

Innovationen im Bauwesen zielen häufig auf Kostenreduktion durch Materialeinspa-rung mit neuen Materialkombinationen und schnellerem Baufortschritt durch hohen Vorfertigungsgrad. Weiterhin kommen dem zunehmenden Wunsch nach Nutzung nach-wachsender Rohstoffe im Bauwesen insbesondere Holz-basierte Bauweisen entgegen, die schon seit langem im Fertighausbau für kleinere Gebäude wie 1- und 2-Familien-häuser am Markt verfügbar sind. Da reine Holzbauweisen jedoch für größere Gebäude auf verschiedene Hindernisse stoßen, sind sinnvolle Materialkombinationen mit etab-lierten Baustoffen des Hochbaus eine Lösung. Holz-Beton-Verbünde können in häufig verwendeten Bauelement-Bereichen wie Zwischendecken oder Dächern ihre Eigen-schaften günstig kombinieren und werden bisher üblicherweise entweder mit zahlrei-chen mechanischen Verbindungsmitteln (lange Schrauben) oder durch Verguss von Frischbeton auf Holz realisiert. Eine neuartige Schnellklebetechnik (erstmals untersucht für den Fertighausbau) vermeidet verschiedene Nachteile und ermöglicht Kleben im Hochbau mit beheizter Klebefuge. Strukturelle Klebstoffe können so schneller aushär-ten und ermöglichen einen beschleunigten Baufortschritt im Vergleich zu konventionell kalthärtenden Klebungen. Die Beheizung der Klebefuge wird dabei durch einen dünnen elektrisch leitfähigen Klebebandträger realisiert, der als Strom durchflossener linearer Widerstand kontrolliert erwärmt werden kann. In einem laufenden Forschungsprojekt der Industriellen Gemeinschafts-Forschung (IGF) wird diese Schnellbautechnik für den Einsatz auf der Baustelle von Hochbauten untersucht. Der Beitrag stellt die klebtechni-schen Herausforderungen an verschiedene Konstruktionsklebstoffe speziell an den Grenzflächen der sehr unterschiedlichen Werkstoffe wie Beton, Nadel- oder Laubholz sowie metallischen Klebebandträgern dar

Occupational Therapists as Leaders in Transitioning Consumers to Peer Support Workers

This student work was sponsored by Lynn Cockburn

Effect of three anaesthetic techniques on isometric skeletal muscle strength.

BACKGROUND: Our aim was to quantify human involuntary isometric skeletal muscle strength during anaesthesia with propofol, sevoflurane, or spinal anaesthesia using bupivacaine. METHODS: Thirty-three healthy patients undergoing anaesthesia for elective lower limb surgery were investigated. Twenty-two patients received a general anaesthetic with either propofol (n=12) or sevoflurane (n=10); for the remaining 11 patients spinal anaesthesia with bupivacaine was used. We used a non-invasive muscle force assessment system before and during anaesthesia to determine the contractile properties of the ankle dorsiflexor muscles after peroneal nerve stimulation (single, double, triple, and quadruple stimulation). We measured peak torques; contraction times; peak rates of torque development and decay; times to peak torque development and decay; half-relaxation times; torque latencies. RESULTS: Males elicited greater peak torques than females, medians 6.3 vs 4.4 Nm, respectively (P=0.0002, Mann-Whitney rank-sum test). During sevoflurane and propofol anaesthesia, muscle strength did not differ from pre-anaesthetic values. During spinal anaesthesia, torques were diminished for single-pulse stimulation from 3.5 to 2.0 Nm (P=0.002, Wilcoxon signed rank test), and for double-pulse from 7.6 to 5.6 Nm (P=0.02). Peak rates of torque development decreased for single-pulse stimulation from 113 to 53 Nm s(-1) and for double pulse from 195 to 105 Nm s(-1). Torque latencies were increased during spinal anaesthesia. CONCLUSIONS: At clinically relevant concentrations, propofol and sevoflurane did not influence involuntary isometric skeletal muscle strength in adults, whereas spinal anaesthesia reduced strength by about 20%. Muscle strength assessment using a device such as described here provided reliable results and should be considered for use in other scientific investigations to identify potential effects of anaesthetic agents