Durante la tostatura, la pressione si accumula nei chicchi a causa del vapore e del gas di anidride carbonica creati durante la tostatura. Questa pressione costringe i chicchi a raddoppiare il loro volume originale. La struttura dei fagioli diventa più porosa e i fagioli diventano più deboli e più fragile. Queste modifiche sono fondamentali per rendere possibile la macinazione e l'estrazione del caffè (Pitti et al 2001).
Cambiamenti nella struttura del chicco durante la tostatura. Man mano che la tostatura procede, i chicchi diventano più grandi e porosi. Le fasi dell'arrosto mostrate sono, da sinistra a destra: verde; Inizio di prima crepa; fine di prima crepa; inizio del secondo crack; fine della seconda crepa. Fonte: Yergenson e Aston 2019
I fagioli non aumentano di dimensioni all'improvviso, come fanno i popcorn, ma si gonfiano continuamente durante l'arrosto (Bonnlander et al 2005). La pezzatura dei chicchi aumenta più rapidamente verso la fine del processo di tostatura, tuttavia, quando viene prodotta più anidride carbonica (Dutra et al 2001). Le variazioni di dimensione e porosità sono strettamente legate alla quantità e alla velocità di formazione di anidride carbonica nell'arrosto (Wang e Lim 2015).
Il volume dei chicchi aumenta più rapidamente verso la fine del tempo di tostatura. Secondo gli autori dello studio, l'arrosto ha raggiunto il suo colore ottimale in 9 minuti. Adattato da Dutra et al (2001)
I caffè tostati a temperature più elevate o di colore più scuro si gonfiano maggiormente e diventano più porosi durante la tostatura (Schenker et al 2008), presumibilmente a causa della maggiore quantità di anidride carbonica rilasciata.
I pori del fagiolo variano in dimensioni, dalle grandi cavità create dalla rottura del fagiolo, fino ai pori su scala nanometrica nella struttura del fagiolo stesso. Molti dei pori nella struttura del fagiolo sono formati dai resti delle pareti cellulari,