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熱對(duì)流、導(dǎo)熱、和熱輻射經(jīng)典的滾筒式烘焙機(jī)，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(duì)流，次要方式是導(dǎo)熱。熱輻射僅僅起到點(diǎn)點(diǎn)作用，因?yàn)樗峭ㄟ^爐子表面熱量以及豆子之間來傳熱，但也不能忽略不計(jì)。與筆者要好的一位工作在德國(guó)著名烘焙機(jī)品牌的負(fù)責(zé)人（應(yīng)該是PROBAT）提供了該廠所制造的烘焙機(jī)熱傳遞方式的比例：70%熱對(duì)流、30%導(dǎo)熱。半直火滾筒式烘焙機(jī)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(duì)流傳遞方式在這種半直火滾筒式烘焙機(jī)所貢獻(xiàn)的熱能比重更多一些。流化床式烘焙機(jī)（熱風(fēng)式烘焙機(jī)）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(jī)，比如Loring Smart Roaster（100萬(wàn)人民幣起的，據(jù)說丁丁定了一臺(tái)）將尾氣再次處理，猶如渦輪增壓。上述兩種烘焙機(jī)的設(shè)計(jì)都是以熱對(duì)流方式進(jìn)行熱傳遞為主。烘焙一批咖啡豆的最開始階段，雖然烘焙機(jī)已經(jīng)預(yù)熱至目標(biāo)溫度，但由于突然注入大量室溫咖啡生豆，使?fàn)t內(nèi)環(huán)境溫度劇跌。在烘焙過程的前幾分鐘內(nèi)，對(duì)于經(jīng)典滾筒式烘焙機(jī)來說，向咖啡豆傳遞熱量的主要方式是熱對(duì)流。而當(dāng)爐內(nèi)溫度回歸以后，熱對(duì)流方式便開始主宰整個(gè)熱傳遞。故而對(duì)于經(jīng)典滾筒式烘焙機(jī)來說，滾筒在烘焙程序的前期是一個(gè)熱能存儲(chǔ)器。以熱對(duì)流方式為主熱傳遞方式的烘焙機(jī)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(zhǔn)確性，所以對(duì)滾筒的質(zhì)量要求很高，否則對(duì)存儲(chǔ)熱量差的滾筒來說熱傳遞作用會(huì)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(yīng)階段，也就是說，咖啡豆在這個(gè)階段里進(jìn)行吸熱，熱能從豆表傳導(dǎo)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(jiǎn)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(gè)數(shù)值幾乎是頂點(diǎn)了，很有可能稍微再高一點(diǎn)點(diǎn)，然后隨著時(shí)間慢慢的下降。溫度梯度與烘焙時(shí)間呈反比，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，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?yàn)槎箖?nèi)外越來越熱。總的來說，烘焙時(shí)間越快，△T峰點(diǎn)越高，烘焙時(shí)間越長(zhǎng)，△T峰點(diǎn)越低。
小竅門：烘焙初期將△T增大，烘焙后期將△T減小，會(huì)使豆子內(nèi)部發(fā)展很好，而且會(huì)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(jìn)。豆子內(nèi)部的細(xì)胞纖維結(jié)構(gòu)由于相對(duì)溫度較低所以相對(duì)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(qiáng)并迫使豆子纖維結(jié)構(gòu)向外伸展。研究人員將此壓力的壓強(qiáng)值估計(jì)在5.4個(gè)大氣壓（550kPa）～25個(gè)大氣壓（2533kPa），氣壓在豆內(nèi)逐漸加大，直到細(xì)胞壁無(wú)法承受，便沖破細(xì)胞壁排出豆體之外，也就是第一次爆響的發(fā)生（一爆）。當(dāng)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(wú)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(huì)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(huì)增加熱傳遞的效率，并會(huì)導(dǎo)致豆子的脫水速度加快。豆子的含水量對(duì)于烘焙來說影響更復(fù)雜，高含水量對(duì)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(huì)促進(jìn)增加熱傳遞，因?yàn)樗輹?huì)增加豆子內(nèi)部的導(dǎo)熱性。2.可以增加豆子的比熱容，意思是說豆子要想達(dá)到某個(gè)溫度的話，需要更多的能量（在豆量不變的情況下）。3.會(huì)引起豆表水分蒸發(fā)加劇，卻抑熱能傳到豆子內(nèi)部。實(shí)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(yīng)該留意的是烘焙師在操作機(jī)器的時(shí)候，烘濕度大的豆子的時(shí)候要加大火力，而含水量少的豆子在火力方面就要謹(jǐn)慎行事。在這里，筆者用過往經(jīng)驗(yàn)告訴大家，冬天烘豆子要比夏天烘豆子火力小一點(diǎn)。或者購(gòu)買濕度控制器使烘焙環(huán)境的濕度恒定。本章詞匯
Heat Convection 熱對(duì)流Conduction of Heat 導(dǎo)熱Radiation of Heat 熱輻射Drum 咖啡屬于中特指滾筒式烘焙機(jī)Surface 表面Segregate 隔離Recirculation Roaster 再循環(huán)式烘焙機(jī)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(shí)，同一時(shí)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(dǎo)熱性漿果精品咖啡
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