La velocità del tamburo è un fattore importante ma spesso trascurato nella tostatura del caffè. La rotazione del tamburo determina il modo in cui i chicchi di caffè si muovono all'interno della tostatrice, il che influisce sulla tostatura in due modi importanti. In primo luogo, la rotazione del tamburo è fondamentale per mescolare i chicchi e garantire una tostatura uniforme. In secondo luogo, cosa più importante, la velocità del tamburo determina la quantità di contatto che i chicchi hanno con i gas di tostatura e la parete del tamburo, e quindi ha un grande effetto sul trasferimento di calore durante la tostatura.
Se i chicchi trascorrono troppo tempo a contatto con la parete del tamburo in una tostatrice riscaldata direttamente, le loro superfici potrebbero bruciarsi. Inoltre, poiché i chicchi che toccano la parete del tamburo hanno un contatto limitato con i gas di tostatura, perdono il trasferimento di calore convettivo. La convezione fornisce la maggior parte del calore necessario per sviluppare completamente i chicchi. Il controllo della velocità del tamburo consente quindi a una tostatrice di prevenire i difetti di tostatura causati dalla bruciatura della superficie dei chicchi. Controllando la quantità di contatto tra i chicchi e i gas di tostatura, un torrefattore può manipolare la quantità di trasferimento di calore convettivo.
Regimi di flusso
Il movimento dei chicchi di caffè all'interno di un tamburo rotante è descritto in termini di distinti modelli di movimento chiamati "regimi di flusso". Il regime di flusso dei chicchi può cambiare al variare della velocità di rotazione del tamburo.
Regimi di flusso dei chicchi di caffè in un tamburo rotante. Adattato da Jones e altri 2021
A velocità di rotazione del tamburo molto basse, i chicchi si muovono in un regime di "scivolamento" o "caduta". Il mucchio di fagioli rimane in un'unica massa che si muove con la rotazione del tamburo ma poi scivola o si accascia di nuovo in posizione. C'è pochissima miscelazione dei fagioli. I chicchi più vicini alla parete del tamburo sono a contatto con la superficie calda del tamburo per lunghi periodi di tempo e quindi possono bruciarsi sulla loro superficie.
All'aumentare della velocità di rotazione del tamburo, i chicchi entrano nel regime di "rotolamento". La rotazione del tamburo tira i chicchi dal fondo della pila di chicchi su un lato,