Les torréfacteurs modernes à chauffage direct partagent les mêmes caractéristiques de base. Le diagramme ci-dessous montre les caractéristiques d’un torréfacteur à tambour chauffé directement typique.
Schéma d'un torréfacteur à tambour chauffé directement. Les flèches brunes montrent le mouvement des grains dans le torréfacteur ; les flèches blanches montrent le flux d’air. Adapté de Pereira et al. 2020
Un brûleur à gaz (ou autre source de chaleur) situé sous le tambour chauffe directement la paroi du tambour. En même temps, un ventilateur dans l'échappement aspire l'air dans la rôtissoire. Les brûleurs chauffent rapidement l’air lorsqu’il entre dans la machine, et cet air chaud passe ensuite à travers le tambour jusqu’à atteindre l’échappement.
Les grains entrent dans le tambour via une trémie positionnée au-dessus de la torréfaction. Les aubes de mélange à l'intérieur du tambour remuent les grains pendant qu'ils tournent, pour assurer un chauffage uniforme. Les grains sont chauffés principalement par conduction depuis les parois du tambour et par convection depuis l'air chaud traversant le tambour. Le ventilateur d'extraction aspire les fumées de torréfaction et les paillettes hors du tambour pendant le rôtissage, et un cyclone sépare les paillettes des gaz d'échappement.
A la fin de la torréfaction, les grains passent par une porte située à l'avant du tambour et tombent dans le bac de refroidissement. Un ventilateur puissant aspire de l'air froid sur les grains tandis que les pales de mélange les remuent pour assurer un refroidissement rapide et uniforme.
La batterie
L'intérieur d'un torréfacteur à tambour, montrant les aubes ou vols de mélange
Un fût peut être à simple ou double paroi et fabriqué en métal plein ou perforé. Les fûts chauffés directement sont généralement en métal massif afin de protéger les grains de la chaleur de la flamme. Les exceptions sont certaines conceptions dans lesquelles l'élément chauffant est également conçu pour transmettre une partie de la chaleur aux grains via un rayonnement infrarouge.
Un tambour à double paroi est constitué de deux couches de métal séparées par un espace d'air. Cela isole la surface intérieure du tambour de la chaleur de la flamme,