Máy rang trống gia nhiệt gián tiếp là một thiết kế mà nguồn nhiệt được tách biệt khỏi bề mặt trống rang. Nhiệt được truyền đến hạt cà phê chủ yếu thông qua đối lưu, tức là không khí nóng từ nguồn nhiệt được đưa vào trong trống. Loại máy này bắt đầu xuất hiện vào cuối thế kỷ XIX, khi Carl Salomon nhận ra tầm quan trọng của luồng khí trong quá trình rang cà phê (xem lại: Phát triển trống rang gia nhiệt trực tiếp).
Trong cuốn sách All About Coffee xuất bản năm 1922, William Ukers ghi nhận Joseph Lambert là người phát minh ra máy rang gia nhiệt gián tiếp đầu tiên. Lambert, vốn được biết đến nhiều hơn với vai trò là nhà phát minh ra bơ đậu phộng (Smith 2007), đã đăng ký các bằng sáng chế mô tả những máy rang với đầu đốt gas nằm bên trong trống rang – một thiết kế phổ biến thời bấy giờ. Có thể “gia nhiệt gián tiếp” mà Ukers đề cập đến thực ra là các phương pháp mà Lambert sử dụng để bảo vệ hạt cà phê khỏi tác động trực tiếp của ngọn lửa.
Dù ai là người phát minh thực sự, máy rang gia nhiệt gián tiếp bắt đầu xuất hiện phổ biến vào đầu thế kỷ XX. Một bằng sáng chế năm 1908 mô tả một thiết kế sử dụng bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí khi luồng khí này đi qua máy (ogeler 1908). Bằng cách giữ đầu đốt cách biệt với buồng rang, máy rang này không để khí cháy lọt vào trống, chỉ sử dụng không khí sạch hoặc khí trơ (không được nêu rõ trong bằng sáng chế) để làm nóng hạt cà phê.
Máy rang gián tiếp thương mại đầu tiên
Máy rang trống gia nhiệt gián tiếp đầu tiên thành công về mặt thương mại là máy Thermalo của Jabez Burns, ra mắt vào năm 1934 (Davids 2013). Máy này trộn gas và không khí trong một lò đốt bên ngoài, sau đó đưa luồng khí nóng qua trống rang. Vì trống không tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa, các máy rang gián tiếp thường sử dụng trống có đục lỗ để luồng khí nóng có thể xuyên qua khối hạt cà phê. Bề mặt trống trong thiết kế này mát hơn so với máy rang truyền thống, giảm nguy cơ làm cháy bề mặt hạt. Điều này cho phép sử dụng không khí có nhiệt độ cao hơn – lên tới 500°C – trong quá trình rang, giúp rút ngắn thời gian rang và phù hợp hơn với các mẻ lớn trong các nhà máy công nghiệp (Bersten 1993).
Nhược điểm của máy rang gia nhiệt gián tiếp
Tuy nhiên, máy rang gia nhiệt gián tiếp cũng có những nhược điểm nhất định. Điểm yếu lớn nhất là cần phải duy trì sự cân bằng luồng khí: lượng nhiệt được tạo ra từ đầu đốt phải đủ để cung cấp năng lượng nhiệt thích hợp cho hạt cà phê trong suốt quá trình rang. Với một số thiết kế, việc này có thể khá phức tạp về mặt kỹ thuật. Ngoài ra, nếu máy không tích hợp cơ chế tái tuần hoàn luồng khí nóng, lượng nhiên liệu tiêu thụ của máy rang gián tiếp sẽ cao hơn so với các máy rang trống truyền thống (Rosa 2019).
Nhìn chung, máy rang gia nhiệt gián tiếp mở ra khả năng rang nhanh và hiệu quả hơn, đặc biệt phù hợp với quy mô công nghiệp. Tuy vậy, việc vận hành và tối ưu hóa hệ thống đòi hỏi kỹ thuật cao và sự cân nhắc cẩn thận về mặt kinh tế năng lượng.
