El café espresso se elabora moliendo primero los granos de café tostados en granos. Luego, el agua caliente se abre paso a través de un lecho de granos de café a alta presión, y el contenido soluble de los granos de café se disuelve en el agua (extracción) para producir espresso.

En 2020, los investigadores descubrieron que los granos de café molidos más finamente preparan un espresso más débil. Este resultado experimental contrario a la intuición tiene sentido si, por alguna razón, existen regiones dentro del lecho de café donde se extrae menos o incluso nada de café. Esta extracción desigual se vuelve más pronunciada cuando el café se muele más fino.

En Physics of Fluids, de AIP Publishing, los investigadores de la Universidad de Huddersfield exploraron el papel de la extracción desigual del café utilizando un modelo matemático simple. Dividieron el café en dos regiones para examinar si el flujo desigual produce un espresso más débil.

Una de las regiones del sistema modelo albergaba café más compactado que la otra, lo que provocó una disparidad inicial en la resistencia al flujo porque el agua fluye más rápidamente a través de los granos más compactados. La extracción de café disminuyó aún más la resistencia al flujo, ya que los granos de café pierden entre un 20 % y un 25 % de su masa durante el proceso.

« Nuestro modelo muestra que el flujo y la extracción ampliaron la disparidad inicial en el flujo entre las dos regiones debido a un circuito de retroalimentación positiva, en el que más flujo conduce a más extracción, lo que a su vez reduce la resistencia y conduce a más flujo », dijo el coautor. Guillermo Lee. « Este efecto parece estar siempre activo, y no es hasta que una de las regiones tiene todo su café soluble extraído que vemos la disminución observada experimentalmente en la extracción con la disminución del tamaño de la molienda ».

Los investigadores se sorprendieron al descubrir que el modelo siempre predice un flujo desigual en diferentes partes de la cama de café.

« Esto es importante porque el sabor del café depende del nivel de extracción », dijo Lee. « Muy poca extracción y el sabor del café es lo que los expertos llaman ‘subdesarrollado’, o como yo lo describo : agua ahumada. Demasiada extracción y el café sabe muy amargo. Estos resultados sugieren que incluso si parece que la extracción general es en el nivel correcto, podría deberse a una mezcla de café poco desarrollado y amargo ».

Comprender el origen de la extracción desigual y evitarla o prevenirla podría permitir mejores preparaciones y ahorros financieros sustanciales al usar el café de manera más eficiente.

« Nuestro próximo paso es hacer que el modelo sea más realista para ver si podemos obtener información más detallada sobre este confuso fenómeno », dijo Lee. « Una vez que se logre esto, podemos comenzar a pensar si es posible hacer cambios en la forma en que se prepara el café espresso para reducir la cantidad de extracción desigual ».