一鍋、二豆、三烘焙。”在這句話裏，指出了影響烘焙咖啡的要素。
鍋，指的就是用來烘焙咖啡的機具。烘豆機的穩定度與可操控度，關係著風味上的可複製性。也就是說，偶然的優質烘焙並不值得慶幸，好的味道必須能夠再次的被複製出來，保持著一定的水平。所以機器製造商都在這方面下足了功夫，除了溫度量測日益精確之外，拜科技發達所賜，近年來的新款烘豆機，甚至都已經能夠按照電腦所設定的資料，來調整風門、火力，試圖將人爲操作所造成的誤差降至最低
在
烘焙機是穩定且可操控的情況下，從生豆的品質就能預見結果，放什麼進去機器裏面，出來的就是什麼東西。生豆的含水量、質地軟硬都會在烘焙過程中造成影響。新鮮的生豆經過高溫烘焙之後，有著豐富的香氣和風味，要是存放時間過久或保存環境不當，都會使得生豆風味流失，最後的成果肯定是差強人意的。
烘焙技巧被放在最後，是因爲同款生豆在使用相同機器並採取正確的烘焙方式時，所產生的差異，就是所謂個人烘焙風格的表現。最大的分別，通常是因爲烘焙的深淺度所造成，讓咖啡的酸質、甜感、苦味、厚實感有所不同，所保留的風味與乾淨度也是一大關鍵。
瞭解咖啡烘焙機器的設計原理
以臺灣製造的烘豆機爲例，在烘焙過程中，能夠控制的功能有瓦斯火力、排氣閥門、鍋爐轉速；提供的溫度觀察數值則有爐內豆溫、出風口溫度這兩項，並有觀豆窗和取樣棒來判斷生豆外貌和氣味。
不停旋轉的鍋爐是爲讓了生豆能夠均勻受熱，鍋爐內良好的擋板設計，讓攪動時更顯活潑跳躍，避免點狀燙傷。當轉速緩慢時，生豆與鍋爐接觸的時間長；轉動快速時，生豆被拋在熱風中的時間長，這兩者對風味會產生影響。但是，鍋爐轉速在德國、日本、美國的烘焙機器上，是無法調整的。
除了火力之外，瓦斯火排與鍋爐之間的距離，稱爲火距，也是機器設計時的一大難題。日系品牌烘豆機常施作的改裝，就是增加瓦斯噴嘴數目，但把火距拉遠，其實考慮的也是均勻受熱的問題。臺灣製造的新款機器，則是把瓦斯噴嘴改爲三排雙開關的設計，視烘焙量多寡點火，增加操作的靈活度。
點火加熱，熱能會藉由傳導、對流、輻射這三種型態，對咖啡豆產生加熱效果。
除了全熱風式機器是以對流熱爲主之外，我們常聽到的還有半熱風和直火式這兩種機器。簡單的來說，直火式烘豆機的烘焙室鍋壁是有打孔的，能讓輻射熱直接作用到生豆上面，這樣的機器，還可以加裝遠紅外線套件，讓輻射熱達到最大效用。
半熱風式機器則是利用傳導熱與對流熱爲主，當火力固定時，排氣閥門的大小控制，就是影響對流熱的主要因素。
我們必須先了解到，生豆是咖啡漿果內的堅硬種子，除了粗纖維之外，還含有水分、綠原酸、蛋白質、生物鹼、咖啡因、脂肪類、糖類等物質。在高溫烘焙的同時，上述的物質會出現像是梅納反應、史崔克降解等化學變化，從而產生咖啡單寧酸、菸草酸、芳香酯、醇類、碳水化合物等影響咖啡風味的物質。
所以，對於烘焙咖啡豆這件事，我們可以將它理解爲是個溫度上升的過程，但必須是在受控制的情況之下。也因爲如此，烘焙時的溫度高低與升溫快慢，就是造成風味差異的主要原因。
從實際的烘焙過程中，我們可以觀察到生豆顏色的變化，會從原本含水量高時的青綠色，經過高溫烘焙脫去大部分的水份後，轉爲略白的黃色。隨著溫度繼續上升，逐漸泛黃，當到達產生梅納反應的溫度時，表面明顯的變爲褐色，並逐漸加深。若持續的加溫，會出現碳化現象，咖啡豆就變成深黑色，表面還帶著油脂的亮感，若不停止加熱，最後還會起火燃燒。
除了顏色上的變化，咖啡豆的體積也會出現不同的改變，除了小幅度的受熱膨脹之外，還會在不同溫度時，產生兩次爆裂的現象，體積約會增加６０％之多。在體積膨脹的同時，由於失去水份和銀皮脫除的原因，總重量也會減少，隨著烘焙淺到深，大約會減少１２——２０％的重量。
除了烘焙溫度和時間長短之外，藉由外觀顏色、體積變化、失重比率，我們可以初步的判斷出咖啡豆的烘焙程度。另外，也可以透過 Agtron 焦糖化光譜分析儀來做檢測，精準的得到烘焙度的深淺爲何。
咖啡烘焙時會面臨各種各樣的難題，只有熟悉咖啡的烘焙原理，不斷積累經驗，再加上隨機應變，咖啡師才能掌握精湛的技藝。
做好烘焙，每一個生產環節都不可忽視，選料要講究、稱料需精確、操作得用心。烘焙是門學問。要了解烘焙之原理，必先了解熱傳導、對流和輻射三個方式。
傳導是指當熱由熱源傳導過去，導致周遭的分子振動，並放出熱能，由高溫處漸漸移往低溫處。不鏽鋼的傳導則有加熱不均勻的現象，容易導致鍋中某些地方較冷、某些地方較熱的情況。
對流是指當物質被加熱時，流體物質或氣體因受熱作用體積膨脹、密度減小而上升，其位置由周圍較冷、密度較大的流體交換補充，之後再受熱上升，周圍物質又補充進來。如此循環不停的加熱運動即爲對流。
輻射則不需要任何的媒介，熱量可直接輻射至物體將其加熱。最常用於食品的輻射方式是使用電介質、微波或紅外線。而在烘焙的具體操作上往往視當時環境條件，用兩種或三種方式同時進行烘焙。
咖啡烘焙階段常碰到的問題有以下幾點：
一、烘焙室預熱溫度不足，咖啡豆隨即入爐，使得烤焙時間延長。因此，烘焙損耗大，咖啡豆顏色淺，這是因爲熱量不足，表皮無法充分焦化，以致缺乏色澤，且內部組織粗糙。
二、烘焙室爐溫度太高，烘焙咖啡時表面過早形成硬皮，使得內部組織膨脹受到壓制，並且因其表面著色較快，使操作者誤認爲產品已烤好而提前結束烘焙。這種豆子的內部較黏而密實，達不到應有的膨脹，也沒有正常的香味。
三、預熱後空擋太長。空燒過久的內部爐膛聚集太多熱量，咖啡豆一入爐，所有的熱源會在烘烤過程的最初階段集中於豆子表面，形成太強的上火，隨即熱度消失快速降溫，不穩定的爐內溫度造成咖啡豆內外受熱不均。
四、烤焙時間太過或不及。烘焙溫度的高低、時間之長短要隨豆子的多寡調整。數量少的烘焙室空間較多，金屬傳導熱輻射的熱能大，所以溫度要較低些；而數量較多時，溫度可以高些。烘焙時間的長短也需靈活調整。大凡豆子入爐受熱不外乎由外表及周圍吸收熱能傳送至豆子的中心，所以可由豆子外表的變化來觀察其烘焙情況。
五、未養成良好的紀錄習慣，憑感覺烘焙，導致穩定度不足，不能形成自己充足的烘焙曲線數據庫，作爲日後烘焙時的參考依據。
另外，烘焙機種類及性能的不同也會造成烘焙時間及溫度的差異。從以往的直火式或是瓦斯式上下火方式到現在普遍使用的電熱式，能源的對流設計被不斷改進。同時，加裝風扇增進熱能對流穩定，使烘焙豆子的顏色更均勻，也能節省電力及烘焙時間。
先進的工具設備讓烘焙環節變得更容易操作，而操作者積累烘焙經驗也同等重要。
總之，咖啡烘焙時會面臨各種各樣的難題，只有熟悉咖啡的烘焙原理，不斷積累經驗，再加上隨機應變，咖啡師才能掌握精湛的技藝。
咖啡的烘焙
透過火的燃燒，釋放出咖啡的香味，將每一顆豆子內含的性格─酸味、甜味、苦味淋漓盡致的釋放出來，從淡而無味的生豆，到杯中餘味無窮的香醇─烘焙，是每一棵咖啡豆漫長的旅行中，勾劃性格、孕育香味最重要的一站。
無論在專業烘焙機、自家爐火上或烤箱裏，咖啡豆在這場長約12-16分鐘、溫度最高達攝氏240度，在這場與火熱切對話的過程中，卻必需歷經多次化學變化，發出二次爆米花似的清脆響聲，並喪失10%——20%重量的水份。
烘焙的過程，像爆米花一樣充滿香味和愉悅的蹦跳聲。從生豆、淺、中焙到深焙，水份一次次釋放，重量減輕，體積卻慢慢膨脹鼓起，咖啡豆的顏色加深，芬芳的油脂逐漸釋放出來，質地也變得爽脆。生豆─每個咖啡櫻桃中，包含著兩棵生豆，這時香味仍深蘊其中，等待發掘。在生豆中，蘊含大量的氯酸，隨著烘焙的過程，氯酸會逐漸消失，釋放出令人熟悉而愉悅的水果酸─如醋酸、檸檬酸、和葡萄酒中所含的蘋果酸。烘焙得恰到好處，能將這些美好的酸味適度呈現出來，反之，如果烘焙太過，則會將它們完全掩蓋。 烘焙5-7分鐘時，豆子開始釋放水份，由淡綠轉變成橘黃色，散發出奶油烤蔬菜般的獨特芳香。
淺焙─當豆子發出第一聲輕響，體積同時膨脹，顏色轉變爲可口的肉桂色，所以又稱爲 CINNAMON RAOST 或 HALF-CITY ROAST。酸性主導了淺焙豆子的風味，質感和口感都尚未充份發揮，因此一般都做爲罐裝咖啡使用，無法滿足真正的咖啡行家。
中焙，咖啡豆呈現優雅的褐色。紐約人喜歡在早餐時分，用中焙咖啡豆，加上香濃的牛奶和糖，揭開每一天的序幕，因此，這種烘焙法又叫 BREAKFAST ROAST 或 CITY ROAST。中焙能保存咖啡豆的原味，又可以適度釋放芳香，因此藍山、哥倫比亞、巴西…等單品咖啡，多選擇這種烘焙方法。 烘的更深時，油脂開始浮出表面，豆子被烈火紋烙燙燒出油亮的深褐色，稱爲 FULL-CITY ROAST，有人認爲，這時咖啡的酸、甜、苦味達到最完美的平衡點，咖啡豆的性格也被線條分明的刻劃出來。
深焙─咖啡豆的顏色愈深，風味也更甘甜香醇，這時油脂已化爲焦糖時，苦盡回甘，餘味無窮，最適合醞釀強勁的 ESPRESSO 咖啡，所以又稱爲義式烘焙法。 適度的烘焙，賦予咖啡豆生命，化爲入口時耐人尋味的酸、甜、苦、澀。不過，對咖啡因敏感的人，不妨儘可能選擇深焙的豆子，因爲在烘焙的過程中，咖啡因會慢慢逸失，所以愈深焙的豆子，咖啡因含量愈低。
注：烘焙度的酸苦味道仍會因爲不同的咖啡而有所不同，主要喝法因人而異。
各式各樣的熱源◆
◇管型燃燒器
敝社FUJIROYAL1㎏烘焙機所使用的瓦斯燃燒器。
將鐵管彎曲以電鑽鑽開72個2.3㎜的小孔。
此工藝是非常踏實的工藝、
在敝社通常是新入社員的工作。
◇本生式燃燒器
敝社FUJIROYAL3㎏・5㎏・10㎏及部份大型烘焙機所使用。
與衆不同的名字的瓦斯燃燒器、這是德國的本生先生所發明的有爐嘴的燃燒器です。
敝社所採用的燃燒器一根約有1000KCAL的瓦斯消耗量。
半熱風式及直火式均爲使用、可是直火式烘焙機因爲會有咖啡屑等掉落在爐嘴上、所以必須定期進行清理。
◇風槍燃燒器＜火焰放射器＞
敝社大型烘焙機陣容中從30㎏以上的烘焙機所使用的燃燒器、使用在完全熱風式烘焙機上。
烘焙機的後端裝設熱風產生爐產生熱風來烘焙咖啡豆。
◇炭火
以炭所持有的柔和的熱源（比瓦斯的溫度低）及炭火所產生的遠紅外線及紅外線來烘焙柔順的咖啡。
因爲咖啡會帶有炭火的清香、
會烘焙出獨特的咖啡。
◇紅外線
內鍋側面裝設紅外線產生裝置
從底下瓦斯燃燒器的熱源與從側面的幅射熱源來烘焙咖啡。
需求量少非常稀少的烘焙機。
與高品質咖啡相對應的熱源、
今後希望能受到大家注目。
◆內鍋特性◆
FUJIROYAL咖啡烘焙機目前的內鍋有4種！
咖啡的味道自然不在話下、咖啡烘焙機的使用方法也有所不同。
◇直火式內鍋
內鍋經過沖孔加工、
底下的燃燒器火焰可直接接觸到咖啡豆。
直火式的風味附著在咖啡上、
成爲芳香美味的咖啡。
燃燒器的火焰與熱度是烘焙的主要熱源。
◇半熱風式內鍋
內鍋以鐵板製成。
內鍋後部經衝孔加工、
由此引進熱風。
下方的燃燒器火力的控制與以排氣閥調節鍋內空氣的對流是很重要的。
◇半熱風雙層內鍋
半熱風內鍋的鐵板外側再卷繞一層鐵板、
於鐵板與鐵板間形成空氣層的內鍋。
生豆不會接觸到因下方受燃燒器的火焰熱源而變高溫的鐵板。
是最近倍受注目、受到多方諮詢的內鍋！
◇遠紅外線表面塗層內鍋
於直火式內鍋內部塗上遠紅外線表面塗層的內鍋。
烘焙中遠紅外線直接照射在咖啡豆上。
內鍋上覆蓋著咖啡的焦油也能受到遠紅外線的照射
以強烈的幅射熱源可輕易地通貫到咖啡的內部。
◆烘焙機的排氣◆
咖啡烘焙所不可或缺的排氣系統。
也是從開始使用烘焙機時、最令人傷腦筋的部份。
◇排氣的功能爲何？◇
■排煙。
在咖啡烘焙時、會產生大量的煙霧。
烘焙中的咖啡過份接觸到這些煙的話
會使咖啡有濃厚的煙臭味。
進行烘焙的同時將排氣風門打開、
將煙霧有效率的排出吧。
■將咖啡豆的銀皮除去。
烘焙中的咖啡豆在膨脹的同時附著在生豆上的銀皮會大量脫落。
這些銀皮會對咖啡的味道產生不良影響所以要仔細的清除。
■控制瓦斯燃燒器的熱對流。
咖啡的烘焙主要是‘溫度變化與時間的平衡’！
以強烈且大量的熱源付予咖啡豆的話烘焙會在短時間內完成。
然而以弱小且小量的熱源付予咖啡豆的話、烘焙往往很難完成。
依此關係可隨心所欲的加以控制。
咖啡豆中有像巴西或藍山般軟的咖啡豆、也有如海拔較高的危地馬拉咖啡豆般的硬質咖啡豆。
還有如摩卡種般顆粒非常小的咖啡豆。
確實地將熱傳導到咖啡豆的中心部份是非常重要的環節、
但是傳熱過度也不行。
這完全取決於熱源的付予方式！
其熱能則由燃燒器與排氣風門所控制。
