Le torréfacteur à tambour à chauffage direct est constitué d'un cylindre métallique rotatif (le tambour), fermé à chaque extrémité, placé au-dessus d'une source de chaleur telle qu'une flamme. Dans les torréfacteurs à chauffage direct, la source de chaleur chauffe directement le tambour, qui à son tour chauffe les grains et l'air à l'intérieur de la machine. Dans les conceptions modernes à chauffage direct, une certaine chaleur indirecte est également appliquée en aspirant de l'air chaud à travers le tambour.
Le terme « à feu direct » est parfois utilisé pour désigner les torréfacteurs dans lesquels les grains sont en contact direct avec les flammes, via un tambour perforé, notamment dans le cadre des torréfacteurs à bois. Ce type de conception fonctionne différemment des fûts chauffés directement et est désormais rare.
Histoire
Le torréfacteur à tambour à chauffage direct, tel que nous le connaissons aujourd'hui, est une évolution des appareils cylindriques conçus pour torréfier le café à la maison et qui ont été utilisés pour la première fois au XVIIe siècle. Des cylindres métalliques étaient remplis de café, placés sur un feu et retournés à la main. Une fois la torréfaction terminée, le cylindre devait être retiré du feu, ou le feu éteint, avant de pouvoir retirer le café. Le cylindre était généralement scellé aux deux extrémités et les haricots étaient introduits et retirés via une trappe sur la paroi latérale du cylindre.
UN domestique dispositif de torréfaction du café, montrant la trappe sur la paroi du tambour utilisée pour ajouter ou retirer des grains
Les tambours étaient en métal plein ou perforé. Le métal perforé permettait un contact plus étroit avec les flammes et donc une torréfaction plus rapide, mais les tambours perforés ont été progressivement remplacés par des tambours métalliques solides, qui protégeaient les grains de la fumée et de la suie. Les temps de torréfaction d'environ une heure étaient typiques (Bersten 1993). Les tambours sphériques ont été développés au milieu du XIXe siècle ; le premier torréfacteur sphérique à succès commercial a été construit en 1870 par Emmericher Maschinenfabrik und Eisengießerei (rebaptisé plus tard Probat).
Machines à torréfier le café du XIXe siècle à tambours sphériques
La nécessité de retirer tout le tambour de la flamme constituait un obstacle majeur au développement des grands torréfacteurs commerciaux.