在烘焙过程中，热量通过传导、对流和辐射三种方式传递给烘焙机内的咖啡豆。

在滚筒式烘焙机中，70%的热量通过对流传递，30%通过传导传递。

传导（接触）传热

生咖啡豆首先在直接加热式滚筒烘焙机中通过传导（直接接触）加热，热量直接传递至豆粒，即豆粒接触滚筒高温壁面时即吸收热量。

滚筒外壁由燃烧器加热，同时滚筒后部的热风入口使热空气与生咖啡豆接触。

烘焙前，烘焙机内部温度必须达到特定水平，建议超过180°C。

咖啡豆装入滚筒后的最初几分钟，热量通过传导（接触）传递至豆粒。

装豆后，内部温度开始下降。此时主要热传递方式转为对流。

对流传热（反射）

热咖啡豆通过反射将自身热量传递给其他豆子的过程，即为对流传热。

在热风滚筒烘焙机中，热源与滚筒无直接接触。热风在独立加热器中产生，流经滚筒时加热咖啡豆。烘焙过程中滚筒表面温度较低。

热风烘焙机中，大部分热量通过对流方式传递。

热传递与温度

烘焙过程至少前2/3阶段属于吸热过程，即咖啡豆吸收能量，热量从外部向内部传递。

温度变化（∆T）决定了热传递速率。较高的∆T值能更快改变豆内温度。

烘焙初始阶段∆T值约为50℃。该值在烘焙周期中或保持恒定、或微幅上升，随后逐渐下降。换言之，烘焙前几分钟内豆内温度持续上升直至与豆外温度趋于平衡。通常快速烘焙时∆T值处于峰值，慢速烘焙时则较低。

豆内热量与质量传递

烘焙过程中，咖啡豆内部的水分从外层开始蒸发，随着烘焙持续进行，蒸发作用逐渐向内层扩展。

豆内层的纤维素基质温度低于外层，保持稳定状态并锁住中心部位的水分。被困在豆内的水分受热转化为蒸汽，膨胀后使内部压力增大，从而迫使咖啡豆膨胀。

专家测量数据显示，豆内压力从5.4大气压攀升至25大气压，最终突破纤维素基质的承压极限，引发首次爆裂。此时豆核中心温度持续升高，同时加压水蒸气与二氧化碳气体从裂缝中逸出。

热传递与水分

烘焙过程中，滚筒内部及咖啡豆内部的水分均会影响热传递。

初始延迟期过后，滚筒内部的水分会增强热传递效果，并加速咖啡豆内部水分的流失。

然而，咖啡豆内部水分在烘焙过程中具有更为复杂的影响机制。

高含水量对热传递的三大基本影响包括：

1. 高湿度会加速热传递，因为它增加了热传导性；
2. 高湿度提高了豆子的吸热能力，导致豆子需要更多能量才能加热；
3. 高湿度通过阻碍热量向豆子内部传递，促使豆子释放更多蒸发水分。

湿润的豆子应暴露在更高温度下，而干燥的豆子则需较低温度，因为湿润豆子的加热速度必然慢于干燥豆子。