Процесс обжарки подразделяется на несколько ключевых стадий, а время и температура, при которых зерно проходит через эти стадии, описывается как профиль его обжарки. Обжарщики фиксируют профили, чтобы воспроизводить их в заданных параметрах температуры и времени, которые позволяют получать качественный продукт. Обжарка проходит в несколько этапов.
Подготовительный
Начинается все с того, что ростер разогревается до определенной температуры (в среднем 200-250 градусов), после чего в барабан засыпается зеленый кофе. Когда большой объем холодного зерна попадает в горячий барабан, зерно начинает активно поглощать эту энергию. В этот момент температура внутри ростера падает до самой низкой за весь процесс обжарки - около 80-90 градусов. Этот этап называется «дно обжарки». Затем температура воздуха внутри барабана начинает постепенно расти, а зерно постепенно впитывать эту температуру.
Сушка
После загрузки в ростере зернам требуется некоторое время, чтобы нагреться, и влага начала испаряться. Для этого процесса требуется большое количество тепла и энергии. Запах и цвет зерен почти не меняется в эти первые минуты обжарки
Пожелтение (Реакция Майяра и деградация Штрекера)
Процесс начинается при температуре около +130°C. Это вызывает изменения цвета, вкуса и содержания питательных веществ. Изменения цвета зерен происходит из-за образования меланоидинов — крупных молекул, которые придают кофе коричневый цвет и могут иметь жареный и хлебный аромат и горький вкус.
Продолжительность реакции Майяра напрямую влияет на конечный вкус кофе – чем дольше протекает реакция Майяра, тем больше плотность и яркость вкуса. В зеленом кофе содержится примерно 180 химических элементов, которые во время реакции Майяра начинают контактировать друг с другом, создавая новые химические элементы, и их становится больше 2000. Именно во время этой реакции и формируется богатый и комплексный аромат.
Как правило, реакцию Майяра и деградацию Штрекера считают за один процесс, так как они тесно связаны между собой. Деградация Штрекера - это химический процесс, в котором аминокислоты взаимодействуют с молекулами карбонильной группы - соединениями, созданными реакцией Майяра. В итоге образуются альдегиды и кетоны - ароматические соединения, за счет которых кофе приобретает фруктовые ноты.
Карамелизация
На этом этапе, когда почти вся влага уже испарилась, начинается преобразование сахаров, зерно приобретает привычный нам коричневый цвет. Важно отличать Реакцию Майяра от карамелизации, так как это два абсолютно разных процесса: для карамелизации требуется минимальное содержание влаги и наиболее высокая температура. В результате этой стадии обжарки, уровень сладости кофе увеличивается, во вкусе появляются карамельные и ореховые ароматы. Карамелизация продолжается до конца обжарки.
Первый крэк
Реакции потемнения начинают набирать обороты, внутри зерна начинают образовываться газы (в основном углекислый газ) и водяной пар. Давление растет так сильно, что зерно растрескивается, издавая при этом характерный звук, похожий на попкорн, и увеличивается в объеме почти в двое. Это и есть «крэк». В обжарке разделяют два крэка — первый и второй.
Первый происходит на температурах около 200 С°, в основном из-за испаряющейся влаги и выделения углекислого газа. Второй — после 220 С° из-за горения сахаров и клеточных стенок. Если обжаривать кофе до второго крэка, он будет очень тёмным, а на его поверхности выступят масла. Кроме горечи, у такого кофе во вкусе ничего не останется.
Развитие
Время с момента начала «крэка» до выгрузки кофе и называется временем развития. Этот этап необходим для полноценного формирования вкуса кофе. В процессе развития зерно становится более растворимым, то есть чем лучше развито зерно, тем более пористой и хрупкой стала целлюлоза, и тем проще ее размолоть и экстрагировать.
Охлаждение
После обжарки зерно должно быть охлаждено до комнатной температуры (20-30 градусов) в минимальные сроки, иначе процессы, вызванные нагреванием, будут продолжаться, кофе может запечься. Этот процесс продолжается примерно от 3 до 5 минут. Охлаждающий барабан позволяет отводить тепло и проводить через себя поток воздуха, который и остужает зерно. Барабан может содержать в себе перемешивающие лопатки, которые будут ускорять процесс охлаждения, перемешивая зерно.
Бывает так, что в пачке появляются желтые зерна, светлее, чем вся остальная масса. Такие зерна называются квакеры (англ. quakers). Квакер появляется из-за того, что в зеленом зерне недостаточное количество сахара. Поэтому оно пожелтело, но для коричневого цвета сахара оказалось недостаточно. Квакер считается дефектом, поэтому таких зёрен в пачке должно быть как можно меньше, поэтому Coffee Quality Institute допускает не более трёх квакеров на сто грамм.