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熱對流、導熱、和熱輻射經(jīng)典的滾筒式烘焙機，將熱能直接傳送至滾筒內(nèi)部，烘焙咖啡豆的主要方式是熱對流，次要方式是導熱。熱輻射僅僅起到點點作用，因為它是通過爐子表面熱量以及豆子之間來傳熱，但也不能忽略不計。與筆者要好的一位工作在德國著名烘焙機品牌的負責人（應該是PROBAT）提供了該廠所制造的烘焙機熱傳遞方式的比例：70%熱對流、30%導熱。半直火滾筒式烘焙機將滾筒與火源隔離開來，從而使?jié)L筒更好的保持受熱均勻并起到恒溫作用。熱對流傳遞方式在這種半直火滾筒式烘焙機所貢獻的熱能比重更多一些。流化床式烘焙機（熱風式烘焙機）內(nèi)部沒有滾筒，它是通過高壓熱氣流使豆子處于懸浮狀態(tài)。再循環(huán)式烘焙機，比如Loring Smart Roaster（100萬人民幣起的，據(jù)說丁丁定了一臺）將尾氣再次處理，猶如渦輪增壓。上述兩種烘焙機的設計都是以熱對流方式進行熱傳遞為主。烘焙一批咖啡豆的最開始階段，雖然烘焙機已經(jīng)預熱至目標溫度，但由于突然注入大量室溫咖啡生豆，使爐內(nèi)環(huán)境溫度劇跌。在烘焙過程的前幾分鐘內(nèi)，對于經(jīng)典滾筒式烘焙機來說，向咖啡豆傳遞熱量的主要方式是熱對流。而當爐內(nèi)溫度回歸以后，熱對流方式便開始主宰整個熱傳遞。故而對于經(jīng)典滾筒式烘焙機來說，滾筒在烘焙程序的前期是一個熱能存儲器。以熱對流方式為主熱傳遞方式的烘焙機在下豆前需要爐內(nèi)更高的溫度，目的是為了確保早期烘焙過程中熱傳遞的準確性，所以對滾筒的質(zhì)量要求很高，否則對存儲熱量差的滾筒來說熱傳遞作用會大打折扣。
熱傳遞與溫度梯度在烘焙過程中的前三分之一被稱為吸熱反應階段，也就是說，咖啡豆在這個階段里進行吸熱，熱能從豆表傳導至豆內(nèi)。豆子內(nèi)部的溫度梯度（△T）也就是豆內(nèi)外溫度的差值，主要是由熱傳遞效率所決定。簡單的說，溫度梯度越大，豆內(nèi)受熱越迅速。烘焙階段初期，溫度梯度大概在50攝氏度左右，這個數(shù)值幾乎是頂點了，很有可能稍微再高一點點，然后隨著時間慢慢的下降。溫度梯度與烘焙時間呈反比，隨著時間的延長，溫度梯度漸漸變小。換句話說，烘焙初期那前幾分鐘過去了以后，豆子中心的溫度漸漸的與豆子外部的溫度相吻合，因為豆內(nèi)外越來越熱。總的來說，烘焙時間越快，△T峰點越高，烘焙時間越長，△T峰點越低。
小竅門：烘焙初期將△T增大，烘焙后期將△T減小，會使豆子內(nèi)部發(fā)展很好，而且會使豆子整體烘焙很均衡?？Х榷箖?nèi)部熱能與質(zhì)量的傳遞在烘焙的過程中豆子表面最外層的水分首先開始蒸發(fā)，并形成“蒸發(fā)熱鋒”向豆子中心挺進。豆子內(nèi)部的細胞纖維結(jié)構由于相對溫度較低所以相對比較完整，從而將其水分困在咖啡豆中心部分。隨著困在中心部分的水份受熱，從而形成水蒸氣，是豆內(nèi)部壓力增強并迫使豆子纖維結(jié)構向外伸展。研究人員將此壓力的壓強值估計在5.4個大氣壓（550kPa）～25個大氣壓（2533kPa），氣壓在豆內(nèi)逐漸加大，直到細胞壁無法承受，便沖破細胞壁排出豆體之外，也就是第一次爆響的發(fā)生（一爆）。當氣壓、水蒸氣、和二氧化碳在一爆階段全部流失以后，豆子中心部位的溫度開始驟降。
熱傳遞與水份無論是烘焙所處周遭環(huán)境的濕度，還是咖啡生豆水分含量，都會在烘焙過程中影響熱傳遞的效果。烘焙過程中如果空氣潮濕的話會增加熱傳遞的效率，并會導致豆子的脫水速度加快。豆子的含水量對于烘焙來說影響更復雜，高含水量對烘焙過程中豆子內(nèi)部熱傳遞的影響大體上有三方面：1.將會促進增加熱傳遞，因為水份會增加豆子內(nèi)部的導熱性。2.可以增加豆子的比熱容，意思是說豆子要想達到某個溫度的話，需要更多的能量（在豆量不變的情況下）。3.會引起豆表水分蒸發(fā)加劇，卻抑熱能傳到豆子內(nèi)部。實際影響中，濕度越大的咖啡豆，烘焙過程中升溫越慢。因此，不能片面的否定濕度大的豆子或者水分含量少的豆子，應該留意的是烘焙師在操作機器的時候，烘濕度大的豆子的時候要加大火力，而含水量少的豆子在火力方面就要謹慎行事。在這里，筆者用過往經(jīng)驗告訴大家，冬天烘豆子要比夏天烘豆子火力小一點?；蛘哔徺I濕度控制器使烘焙環(huán)境的濕度恒定。本章詞匯
Heat Convection 熱對流Conduction of Heat 導熱Radiation of Heat 熱輻射Drum 咖啡屬于中特指滾筒式烘焙機Surface 表面Segregate 隔離Recirculation Roaster 再循環(huán)式烘焙機Environmental Temperature 周圍環(huán)境溫度Plummet 驟降Endothermic 吸熱Temperature Gradient (△T) 溫度梯度，這里特指烘焙時，同一時間，豆內(nèi)和豆外之間的溫差Evaporation 揮發(fā)、蒸發(fā)Vapor水蒸氣Humidity 濕度Specific heat capacity 比熱容Inhibit 抑制Thermal conductivity 導熱性漿果精品咖啡
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