La qualità di una tazza di caffè può essere prevista matematicamente grazie a un modello scientifico proposto da alcuni ricercatori che hanno correlato diversi parametri fisici della preparazione, come le dimensioni dei grani di caffè macinato e le caratteristiche delle macchine usate, con le sostanze presenti nella bevanda finale.
In letteratura si trovano diversi modelli matematici sull’estrazione del caffè: in particolare si controlla sperimentalmente e si descrive il flusso dell’acqua e il processo di estrazione in una dose di caffè macinato in funzione delle proprietà dei chicchi.
Il modello considera inoltre le diverse fasi del filtraggio dell’acqua: inizialmente, il chicco è integro, e il passaggio dell’acqua bollente determina una rapida estrazione delle sostanze dalla superficie del chicco, tra cui la caffeina.
Successivamente, quando gli strati esterni del chicco sono ormai esauriti, il processo di estrazione è dominato dalla lenta diffusione delle sostanze presenti nella parte più interna, che era inizialmente trascurabile.
