เมื่อเราคั่วเมล็ดกาแฟเมล็ดกาแฟจะผ่านการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี

ความสำคัญของโครงสร้างทางกายภาพ
กายภาพของเมล็ดกาแฟนั้นมีความสำคัญต่อการสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่เราต้องการ หากไม่มีโครงสร้าง ทางกายภาพ เฉพาะปฏิกิริยาทางเคมีที่จำเป็นสำหรับรสชาติและกลิ่นจะไม่เกิดขึ้น

เคยมีการทดลองนำสารกาแฟที่ยังไม่ได้คั่วมาบดก่อนและนำไปคั่วผ่านอุณหภูมิที่คล้ายกันเช่นเดียวกับการคั่ว เมล็ดกาแฟ ไม่ได้ผลิตสารแต่งกลิ่นที่ต้องการ เมล็ดกาแฟที่ยังไม่ได้เปลี่ยนรูปร่างทำหน้าที่เป็น 'minireactor' ที่ สำคัญสำหรับปฏิกิริยาทางเคมี มันควบคุมสภาพแวดล้อมของปฏิกิริยาในแบบที่สารตั้งต้นที่เหมาะสมสามารถ ทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันในลำดับที่ถูกต้อง พูดง่ายๆ ก็คือการนำสารกาแฟที่ยังไม่ได้คั่วมาบดก่อนเพื่อ เปลี่ยนแปลงรูปร่างแล้วค่อยนำมาคั่วผ่านอุณหภูมิที่สูงคล้ายการคั่ว มีผลที่ได้แตกต่งจากการคั่วก่อนแล้วค่อย บด แสดงถึงโครงสร้างของเมล็ดกาแฟมีผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ที่มีผลต่อรสชาติและกลิ่น

บางทีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดที่เกิดขึ้นระหว่างการคั่วคือสี ก่อนคั่วเมล็ดกาแฟจะมีสีเขียวอมฟ้า พวกมัน เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเนื่องจากการผลิตเมลานินอยด์ โพลีเมอร์เหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อน้ำตาลและกรดอะมิโนรวมกัน ภายใต้ความร้อน Chaff หรือ silverskin คือใยบางๆ ที่คลุมเมล็ดกาแฟ ก็จะหายไปในระหว่างการคั่ว นี่คือ papery ที่ชั้นนอกของเมล็ดกาแฟ

ความชื้นและมวล
น้ำคิดเป็นประมาณ 10-12% ของสารกาแฟก่อนคั่ว (Green bean) ที่ผ่านการแปรรูปและการตากแห้ง แต่การ คั่วจะลดได้ประมาณ 2.5% เช่นเดียวกับน้ำที่มีอยู่ข้างใน แล้วน้ำเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาทางเคมี อย่างไรก็ตาม ก็จะมีการคือระเหยในระหว่างการคั่ว

การสูญเสียความชุ่มชื้นและการเปลี่ยนสภาพของวัตถุแห้งเป็นแก๊สคือสาเหตุที่ทำให้สารกาแฟมีมวลรวมลดลง หลังจากการคั่ว โดยเฉลี่ยแล้วเมล็ดกาแฟจะมีน้ำหนักลดลง 12–20% คนคั่วมักจะตรวจสอบน้ำหนักที่ลดลงเป็น เปอร์เซ็นต์เพื่อช่วยระบุว่าแบทช์ใดที่ควรได้รับการตรวจสอบเป็นพิเศษในการประกันคุณภาพ

โปรไฟล์การคั่วที่แตกต่างกันจะมีผลเมื่อการคายน้ำเกิดขึ้นเช่นกัน การเปลี่ยนแปลงระหว่างการคั่วในแต่ละช่วง เวลาอาจหมายถึงความแตกต่างในปฏิกิริยาทางเคมีและสิ่งนี้อาจส่งผลกระทบต่อโครงสร้างสุดท้าย

ปริมาณและความพรุน
เมล็ดกาแฟมีผนังเซลล์ที่แข็งแรงที่สุดในอาณาจักรพืช พวกมันมีชั้นและเปลือกซ้อนกันที่เสริมเซลล์ที่เพิ่มความ แข็งและความแข็งแรง

เมื่อกาแฟถูกคั่วอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนสภาพของน้ำเป็นก๊าซจะสร้างแรงกดดันภายในเมล็ดกาแฟ สิ่ง ต่างๆ เหล่านี้เปลี่ยนโครงสร้างของผนังเซลล์จากของแข็งเป็นยาง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการมี polysaccharides (โมเลกุลน้ำตาลที่เปลี่ยนแปลง)

สสารภายในผลักออกไปที่ผนังเซลล์ ปล่อยให้ช่องว่างที่เติมก๊าซอยู่ตรงกลาง ซึ่งหมายความว่าสารกาแฟ หรือ Green bean เปลี่ยนแปลงขนาดในปริมาณที่มวลลดลง การสะสมก๊าซส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ที่จะถูก ปล่อยออกมาหลังจากคั่ว

การคั่วยังเพิ่มความพรุนทำให้สารกาแฟมีความหนาแน่นน้อยลงและละลายได้มากขึ้น แน่นอนว่าสิ่งนี้มีความ สำคัญต่อการทำให้พวกมันกลายเป็นเครื่องดื่มแสนอร่อย

เมล็ดกาแฟคั่วแล้ว
เมล็ดกาแฟมีไขมันหรือน้ำมัน ในระหว่างการคั่วจากความดันภายในสูงทำให้สารประกอบเหล่านี้ย้ายจากจุด กึ่งกลางของเซลล์ไปทางพื้นผิวของเมล็ดกาแฟ

ไขมันช่วยเก็บสารระเหยภายในเซลล์ สารประกอบระเหยเป็นสารเคมีที่มีความดันสูงที่อุณหภูมิห้องซึ่งบางส่วนมี ความสำคัญต่อการสร้างรสชาติและกลิ่นหอมของกาแฟ หากไม่มีน้ำมันพวกมันก็อาจจะไม่หลงเหลือทั้งรสชาติ และกลิ่น

เมล็ดกาแฟคั่วเข้ม
ยิ่งคั่วยิ่งมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างมากขึ้น ความหนาแน่นของเมล็ดกาแฟลดลงอย่างต่อเนื่อง มีการพัฒนา ก๊าซมากขึ้นเมื่อเวลาคั่วผ่านไปและในคั่วเข้มมากคุณอาจเห็นน้ำมันออกไปยังพื้นผิวของเมล็ดกาแฟยิ่งมากขึ้น

ในระหว่างการคั่วเหล่านี้เป็นวิธีที่จะอธิบายว่าทำไมกาแฟคั่วเข้มมีรสชาติที่แตกต่างจากกาแฟคั่วอ่อน และก็มี การเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่สำคัญที่ส่งผลกระทบต่อโปรไฟล์การคั่วด้วยเช่นกัน