在咖啡萃取的时候，为了萃取均匀，我们要求水能均匀地打湿所有咖啡粉。也就是说同等的咖啡粉要求同等水流通过，并且是在没有任何流速和通道效应的影响以至于局部萃取的前提下。

手冲咖啡和浓缩咖啡萃取最大的区别在于水如何到达咖啡以实现萃取。在手冲咖啡中，我们通常使用水壶，以一定的流速撞击咖啡粉，然后画圈注入，以达到“搅动”咖啡粉的作用。意式咖啡机是没有活动部件，因此通过多个孔注入水流，以让水均匀地分散到整个咖啡粉饼上。

经典冲煮头设计是带有多个孔的平整板面，可将水以细水流形式滴到咖啡上。然而，一些最近的咖啡机冲煮头设计使用不同冲煮设计，这些冲煮头的孔将更少，以更粗的水流喷洒到咖啡粉饼上。与传统设计相比，它们具有一些优势，包括增加了搅动，但也引起一些争议。

扩散流还是搅动流？

首先，要区分两个不同的概念，两者都算是扩散流。扩散流是指液体在流动过程中是受外部压力随机通过的，在咖啡萃取中，这种扩散流是局部发生的，例如通过影响水通过咖啡颗粒之间的方式。

然而，在手冲咖啡的情况下，扩散流通常是指注水快，以引起咖啡粉的不规则运动产生外部压力，实际上跟搅拌有点类似。而这种水流又起到了搅拌作用，这是下文中说的搅动流。

搅动流的重要性

搅动可有效确保所有咖啡粉均匀润湿。它可以打碎干燥的咖啡团块，破坏形成的通道效应，并确保没有残粉浮在表面或粘在过滤器的侧面。在闷蒸或预浸泡时，可以防止咖啡还残留有干燥状态。这里最有效的方法是通过搅拌或旋转过滤器来完成的，但是在意式咖啡机萃取中，这都不是一个可行的选择，这意味着咖啡机要发生任何搅动只能通过水流来实现。泰德·林格（TedLingle）在《咖啡萃取手册》中提到了这一点，他说：“为了均匀地润湿和萃取……水流必须提起并分离每个咖啡颗粒”（TRLingle，1996）。

均匀覆盖和搅动之间的权衡

据斯科特·拉奥（ScottRao）称，萃取的关键是均匀覆盖，并且是最佳的冲煮头设计“将水以许多小溪流分布在咖啡粉饼上，从而减少了局部通道”（S.Rao，2016）。实际上，Scott为各种萃取制造了自己的替换冲煮头，专门为用户提供了带有更多孔的冲煮头，以实现更均匀的覆盖。但是，这种方法会导致水流变稀，从而使水流搅动较少。我们问了斯科特，这种方法对咖啡粉搅动有什么影响。

“在扩散流和搅动流之间需要权衡，”斯科特解释说。“您可以用水壶获得较高的萃取率，因为水壶中的液体更集中会产生很多搅动流。”但是，在带有固定冲煮头的咖啡机中，您只能选择孔的数量，大小和位置。“最佳选择将随流速和粉碗的大小而变化，”Scott说。“使用19个孔比12个孔好。我们失去了一点搅动流，但获得了更好的覆盖率。”

增加搅动

一种在不牺牲均匀度的情况下增加搅动的方法是使用机械方法模仿手冲咖啡，使用机械臂或旋转滤杯使水流在整个咖啡粉上传播，例如在UCC的“滴虑大师”中。尽管这种方法很有希望，但机械方面的挑战和相关成本意味着主流商用萃取无法使用这种方法。

但是，有一种更简单的方法：通过使用泵控制流过冲煮头的水流量来调节流量以控制搅动流。通过水流量的增加会增加水撞击咖啡的力度，从而促进搅拌。在萃取过程中使用“脉冲”的方法，可以独立控制每个脉冲的流量来控制总萃取时间。

英国CIGS和UKBrC冠军戈登·豪威尔（GordonHowell）正在研究这种方法，这是他对即将推出的ToneTouch03咖啡萃取专辑中的一部分。由于技术因素，最大的流量是有上限。他们发现，在这种情况下，由于增加了搅拌，冲煮头上的孔越少，萃取率越高，尤其是锥形过滤器（例如V60）中的咖啡粉层更深时。

这一发现促使他们更详细地研究流速，并将其控制纳入萃取。他们计划为咖啡师提供在萃取过程中不同部分的流量的控制，以实现搅拌，而不会在咖啡粉饼上形成通道效应。“一旦完成了增加搅拌工作，就可以放慢流速以延长萃取时间以获得更多的甜味，”戈登解释说。“我们现在做的是3个阶段的控制，预浸泡阶段，“搅拌”阶段和“发展”阶段。”他的想法是，可以在每个阶段对不同的流速和脉冲模式进行编程，从而允许咖啡师控制搅动的程度。

ScottRao也一直在研究类似的方法，使浓缩咖啡机像手冲咖啡一样萃取。他说：“我们可以使用泵来获得任何我们想要的萃取水压，从而使水流摆脱孔尺寸的限制，这开辟了一些有趣的想法，但如果搅动流过多，细粉会堵塞滤网。”

关键要找到这个平衡，过大的压力会导致堵塞，通道效应和凹痕；而太小的压力意味着搅动不足。正确配置是一个反复试验的问题，根据粉碗的形状，还有其他因素，例如咖啡密度来调整。这意味着不同的咖啡可能需要不同的流速，戈登说：“咖啡师要能控制得住才行。”