Struktur

Endosperm kopi adalah jaringan yang keras karena dinding selnya dipenuhi endapan polisakarida ^[1]. Polisakarida utamanya adalah mannan β-(1→4) yang sukar larut karena hanya sedikit bercabang galaktosa ^[1]. Dinding sel ini ditembus plasmodesmata, saluran halus yang memungkinkan zat terlarut berpindah dari satu sel ke sel lain ^[1].

Air, uap, dan tekanan

Pada satu studi pemodelan sangrai, kadar air awal biji hijau sekitar 13% (basis kering) dan turun menjadi 2–4% di akhir sangrai ^[2]. Air yang menguap mulai mengembangkan jaringan di dalam biji, lalu pengembangan berlanjut ketika CO₂ dilepaskan ^[2]. Tekanan maksimum di dalam biji yang pernah dilaporkan berkisar dari 4,4 atm sampai 25 atm ^[3]. Dalam sebuah studi warna sangrai, setiap sangrai punya tiga penanda: perubahan warna, first crack, lalu second crack ^[4].

Pori dan CO₂

Reaksi Maillard, karamelisasi, dan penguraian oleh panas (pirolisis) menghasilkan gas, dengan porsi besar berupa CO₂ ^[3]. Sebagian gas lepas selama sangrai, sebagian lagi tertahan di dalam struktur biji yang kini berpori ^[3]. Pada biji yang baru disangrai, CO₂ mencapai sekitar 1–2% dari beratnya ^[3]. Pada sangrai gelap, porositas naik sampai sekitar 0,5, artinya kira-kira separuh volume biji berupa rongga ^[3].

Degassing

CO₂ ini menjadi penanda kesegaran dan ikut membentuk crema ^[3]. Setelah sangrai, CO₂ yang tertahan keluar perlahan selama penyimpanan, dan jauh lebih cepat saat biji digiling atau diseduh ^[3]. Studi yang dikutip Smrke dkk. melaporkan 40–50% hingga 59–73% gas yang terperangkap sudah lepas dalam beberapa menit pertama setelah penggilingan ^[3]. Biji utuh sangrai terang masih melepas gas sebulan setelah disangrai, bahkan bila disimpan pada 35 °C, dan pada kecepatan sangrai yang sama biji sangrai gelap melepas gas sekitar tiga sampai empat kali lebih banyak ^[3].