咖啡冲泡中的不均匀萃取

近期一项实验表明，与理论预测相反，超过某一临界点时将咖啡研磨得更细反而导致萃取率降低。对此的一种可能解释是细研磨促进了咖啡床中的非均匀萃取。我们研究了这种现象是否可能由溶解与流动之间的相互作用促进不均匀萃取所导致。我们推导并分析了一个低维模型，其中存在两条可能的流动路径。该模型表明，在临界研磨尺寸以下，随着研磨尺寸减小萃取率下降，与实验观测一致。在模型中，这是由于两条路径的孔隙率与渗透率初始不平衡，且该不平衡被流动和萃取进一步放大，导致其中一条路径中所有可溶咖啡被完全萃取的复杂相互作用所致。