Hạt cà phê lớn thường được gắn liền với chất lượng cao. Vì lý do này, một số quốc gia sản xuất cà phê phân loại hạt dựa trên kích thước. Những hạt lớn nhất, chẳng hạn như Colombian Supremo hoặc Kenyan AA, thường được coi là đáng mong đợi nhất và có giá trị cao nhất trên thị trường.
Tuy nhiên, nghiên cứu khoa học không hoàn toàn ủng hộ mối liên hệ giữa kích thước hạt và chất lượng. Điều này không quá bất ngờ, vì hạt cà phê Ethiopia, dù thường rất nhỏ, lại mang đến chất lượng cốc xuất sắc.
Kích thước và hình dạng hạt cà phê phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm giống cây, điều kiện canh tác và độ chín. Hạt lớn có thể liên quan đến các yếu tố tăng chất lượng như đủ nước trong giai đoạn quả phát triển và sự sẵn có của dinh dưỡng, nhưng cũng có thể liên quan đến các yếu tố giảm chất lượng như độ cao thấp và nhiệt độ trồng trọt ấm hơn. Hạt peaberry chưa được chứng minh là có chất lượng vượt trội hay thấp hơn so với hạt dẹt. Một số giống cà phê, chẳng hạn như Rume Sudan, có xu hướng sản sinh nhiều hạt peaberry hơn, với tỷ lệ cao gấp đôi so với các giống như Caturra hoặc SL-28.
Tuy nhiên, các hạt nhỏ thường dễ bị lỗi hơn. Các loại hạt lỗi, dù là arabica hay robusta, thường nhỏ hơn so với hạt không lỗi. Việc phân loại hạt theo kích thước giúp quá trình loại bỏ hạt lỗi bằng phương pháp phân loại mật độ hoặc sử dụng máy phân loại quang học trở nên hiệu quả hơn.
Kích thước và hình dạng hạt cà phê ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của quá trình rang, do đó, việc sàng lọc kỹ lưỡng hạt cà phê xanh để đảm bảo các hạt trong cùng một lô đồng nhất có thể giúp nhà rang xay đạt được kết quả đều hơn. Tuy nhiên, các máy rang hiện đại sử dụng công nghệ rang bằng không khí nóng có thể rang các hạt có kích thước khác nhau cùng lúc một cách hiệu quả.
Yếu tố quan trọng nhất của kích thước hạt trong quá trình rang là thời gian nhiệt thẩm thấu vào hạt lớn hơn lâu hơn. Điều này có nghĩa là với cùng một hồ sơ rang, nhiệt độ đo được ở hạt lớn sẽ tăng chậm hơn và nhiệt độ lõi hạt sẽ thấp hơn khi kết thúc quá trình rang. Vì vậy, hạt lớn cần thêm nhiệt lượng hoặc thời gian để phát triển hoàn toàn.
Mô hình nhiệt độ và sự khác biệt kích thước hạt
Nhiệt độ lõi hạt rất khó đo lường thực nghiệm, nhưng một mô hình toán học về rang cà phê đã chỉ ra rõ ràng tác động của kích thước hạt. Theo mô hình dưới đây, chỉ cần sự khác biệt 0,5mm trong kích thước cũng đã ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ truyền nhiệt vào tâm hạt.
Một mô hình khác cho thấy nhiệt độ hạt lớn dự kiến sẽ tăng chậm hơn theo thời gian. Tuy nhiên, trong các máy rang có khả năng truyền nhiệt hiệu quả cao, chẳng hạn như máy rang công nghiệp dùng không khí nóng, kích thước hạt sẽ trở nên ít quan trọng hơn.
Hạt cà phê có kích thước khác nhau sẽ có hành vi khác biệt trong máy rang. Trong đống hạt chuyển động bên trong máy rang trống, các hạt nhỏ nhất thường di chuyển vào trung tâm, nơi chúng ít được trộn đều hơn và nhận ít nhiệt hơn từ trống và khí nóng.
Hạt peaberry có hình dạng gần như cầu, điều này có thể giúp chúng rang đều hơn hoặc dễ phát triển mà không làm cháy bề mặt hạt. Tuy nhiên, chưa có bằng chứng nào được công bố hỗ trợ giả thuyết này. Một nghiên cứu so sánh hạt peaberry và hạt dẹt có cùng kích thước và mật độ không tìm thấy hiệu ứng nhất quán nào trong quá trình rang. Các nhà nghiên cứu cũng không phát hiện bất kỳ ảnh hưởng đáng kể nào đến các chỉ số phát triển rang như độ hòa tan hoặc khối lượng mất đi.
