咖啡的冲煮过程中咖啡粉经过几个阶段完成咖啡风味物质的萃取过程。
最开始的接触与渗透阶段:
1.最开始水渗透过咖啡粉层(coffee bed),咖啡颗粒释放气体(二氧化碳),咖啡颗粒被浸湿,如果咖啡是刚刚烘焙的,在水完全渗透到咖啡颗粒内之前会有大量二氧化碳释放,此时水不会经咖啡粉层中阻力最少的部分流过,此时水的流动方式是向咖啡粉层四处扩散。
这种现象称为:水动力弥散/扩散(hydrodynamic dispersion),这种现象对是否可以均匀的湿润咖啡粉层有直接作用。
影响弥散现象的因素有:外力作用(来自咖啡机的压力);咖啡颗粒中孔隙的几何结构;咖啡与水的相互作用;溶液的密度及粘稠度。浸泡/湿润的均匀程度决定咖啡粉层达到水饱和状态的时间(快慢)。
咖啡颗粒的膨胀速度取决于咖啡颗粒的密度(深烘焙的咖啡密度比浅烘焙咖啡小,其颗粒中的孔隙比浅烘焙咖啡要多);咖啡研磨度的大小(小颗粒咖啡达到水饱和状态比较快);水的品质(水中物质成份及离子)。
最开始溶解的物质是咖啡颗粒表层的可溶性物质,这些可溶性物质的多少部分取决于咖啡研磨的程度及咖啡研磨的时间。对于新鲜烘焙及新鲜研磨的咖啡,会释放大量二氧化碳。咖啡一经研磨其香气会立刻开始挥发,新鲜/适时的研磨会影响咖啡液中的香气成份及程度。
2.水开始浸入咖啡颗粒中。
3.咖啡颗粒开始膨胀。
4.咖啡颗粒中的水溶性物质开始溶解(在高温及压力的作用下不溶性物质也可以溶入液态中)。