特濃咖啡的沖泡方法是先將烤過的咖啡豆磨成顆粒。然後，熱水在高壓下強行通過咖啡粒床，咖啡粒中的可溶性內容溶解到水中（萃取），產生濃縮咖啡。2020年，研究人員發現，磨得更細的咖啡豆衝出的特濃咖啡更淡。

如果由於某種原因，在咖啡床內存在著咖啡萃取較少甚至沒有咖啡的區域，那麼這種反直覺的實驗結果是有意義的。當咖啡磨得更細時，這種不均勻的提取變得更加明顯。

在AIP出版的《流體物理學》中，哈德斯菲爾德大學的研究人員使用一個簡單的數學模型探索了咖啡萃取不均勻的作用。他們將咖啡分成兩個區域，研究不均勻的流動是否真的會使濃縮咖啡變弱。

在這個圖中，Q是流速，epsilon是孔隙率（隨著咖啡的提取而增加），c是溶解的咖啡濃度（衡量濃縮咖啡的強度）。資料來源：WT Lee, A. Smith, and A. Arshad

模型系統中的一個區域比另一個區域承載了更緊密的咖啡，這造成了最初的流動阻力的差異，因為水在更緊密的顆粒中流動得更快。咖啡的提取進一步降低了流動阻力，因為咖啡粒在提取過程中失去了大約20%到25%的質量。

“我們的模型顯示，由於正反饋循環，流動和萃取擴大了兩個區域之間的初始流量差異，其中更多的流動導致更多的萃取，而萃取又減少了阻力，導致更多的流動，”共同作者William Lee說。”這種效應似乎總是活躍的，直到其中一個區域的所有可溶性咖啡都被提取出來，我們才看到實驗中觀察到的提取量隨著研磨度的降低而減少。”

研究人員驚訝地發現，該模型總是預測在咖啡床的不同部分出現不均勻的流動。

“這很重要，因為咖啡的味道取決於萃取的水平，”Lee說。”萃取太少，咖啡的味道就是專家們所說的不夠濃郁，或者像我描述的那樣：煙熏水。萃取太多，咖啡的味道就會非常苦。這些結果表明，即使看起來整體萃取量處於合適的水平，也可能是由於萃取不足和苦味咖啡的混合作用”。

了解萃取不均的起源並避免或防止它，可以通過更有效地使用咖啡來實現更好的萃取和節約原料。

“我們的下一步是使模型更加現實，看看我們是否能對這種令人困惑的現象獲得更詳細的見解，”Lee說。”一旦實現了這一點，我們就可以開始考慮是否有可能對濃縮咖啡的沖泡方式做出改變，以減少不均勻的萃取量”。