Динаміка фільтрації і екстракції при приготуванні еспресо і заварюванні кави крапельним способом майже однакова. Хоча в першому випадку екстракція відбувається в основному завдяки вимиванню, а не дифузії, роль якої тут вкрай незначна. Моделі, розроблені для опису процесу фільтрації при приготуванні еспрессо, не є повномасштабними. Але вони довели свою придатність, демонструючи точність прогнозів стосовно результатів експериментів, які проводилися в реальних умовах. Підсумовуючи відомості, взяті з опублікованих наукових досліджень і своєчасної бази знань, яка існує в кавовій галузі, процес екстракції можна описати таким чином. Динаміка фільтрації і екстракції при приготуванні еспрессо – етапи приготування.
Перша фаза
Фаза 1: змочування. На цьому етапі вода заповнює верхню частину камери, в якій відбувається екстракція, витісняючи звідти гази і змочуючи мелену каву. Мелена кава поглинає воду, і одночасно з цим вода змиває тверді речовини з поверхні кавових частинок. В результаті поглинання води частинки розбухають і зменшується пористість кавового шару.
У міру проходження води через шар кави вона вимиває тверді речовини з кавового шару і частково переносить їх у нижню частину кавового шару, де вони і осідають. Внаслідок цього на етапі змочування збільшується вміст твердих речовин в нижній частині кавового шару.
На етапі змочування кавовий шар надзвичайно схильний до каналообразования. Відсутність зв’язків між сухими частинками, їх перерозподіл в кавовому шарі внаслідок міграції та набухання, висока швидкість вимивання твердих речовин. А в деяких кавоварка ще й різке зростання тиску на етапі змочування – все це збільшує ймовірність каналообразования.
До кінця фази змочування кавовий шар виявляється повністю трансформованим: він втратив свою пористість, кавові частинки набухали і поглинули теплоту з заварочной води, гази витіснені, а тверді речовини перенесені з верхньої частини в нижню частину кавового шару, при цьому сформувалися основні шляхи для проходу води і могли утворитися канали.
Друга фаза
Фаза 2: збільшення тиску. При наростанні тиску вода починає переміщатися з верхньої частини заварочной камери, де над шаром кави існує високий тиск, на виходi кошика портафільтра, де тиск істотно нижче. Відповідно до закону Дарсі про динаміку рідин, у міру наростання тиску підключення швидкість проходження води через кавовий шар буде збільшується.
