Để biến hạt cà phê thành thứ mà chúng ta có thể sử dụng để pha chế, chúng ta phải cung cấp đủ nhiệt độ để (vô số) các phản ứng nhiệt phân có thể diễn ra & biến đổi các hương vị trong hạt. Nhiệt của máy rang đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Đầu tiên, nhiệt làm bay hơi bất kỳ độ ẩm nào bị mắc kẹt trong cà phê. Khi độ ẩm tiếp tục thoát ra khỏi hạt, các sợi thực vật tạo nên cấu trúc của cà phê sẽ trở nên khô, cứng và giòn. Nếu rang quá lâu các sợi thực vật sẽ tiếp tục bị phá vỡ và hầu hết các loại dầu trong cà phê sẽ đẩy lên bề mặt và bắt đầu bị oxy hóa.
Hạt cà phê cần có sự cân bằng cẩn thận giữa các loại dầu, axit trái cây, đường đơn và đường caramel (Clivecoffee.com)
Nhiệt độ cao sẽ làm giảm lượng đường phức tạp (carbohydrate chuỗi dài) thành đường đơn giản hơn (carbohydrate chuỗi ngắn), khiến chúng có mùi vị dễ chịu hơn. Khi quá trình rang phát triển, các loại đường này sẽ bắt đầu chuyển hóa thành caramel, tạo ra mùi thơm của đường nâu (vì vậy, chúng ta luôn cố gắng thu hoạch cà phê đủ độ chín – để tích lũy một lượng đường cần thiết cho các phản ứng của hạt trong máy rang). Nếu quá trình rang bị đẩy quá xa, những loại đường này sẽ bị cacbon hóa, và hương vị sẽ thay đổi từ ngọt và phức tạp sang cháy và khói.
Khi nhiệt tăng lên, nhiều axit trong cà phê cũng sẽ bị phân hủy, một số axit khác sẽ được tạo ra. Nếu ngừng rang quá sớm, cà phê sẽ có rất nhiều axit, nếu vẫn tiếp tục rang, các axit cuối cùng sẽ bị phá vỡ hoàn toàn và cà phê sẽ có vị nhạt và cháy. Hầu hết các nhà rang xay cà phê nhằm mục đích cân bằng mức độ axit trong cà phê pha của bạn sẽ không để nó phát triển quá chua hoặc quá “cháy”.
Với một quá trình rang trung bình (Medium roast) sẽ làm mất khoảng 50% hàm lượng axit citric ban đầu. Trong khi đó, Axit lactic có hàm lượng rất thấp trong cà phê nhân xanh, đến mức không thể phát hiện được, nhưng sau 6 phút rưỡi rang, nó đã tăng lên 1,4g/kg.
