INVESTIGADORES
ZARITZKY Noemi Elisabet
congresos y reuniones científicas
Título:
Modelado matematico del efecto de la temperatura y humedad del airesobre la velocidad de secado de pastas libres de gluten.
Autor/es:
LARROSA V.; LORENZO G.; ZARITZKY N. E.; CALIFANO A.
Lugar:
La Plata
Reunión:
Jornada; Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión de la Facultad de Ingenieria 2015; 2015
Institución organizadora:
Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de La Plata
Resumen:
El proceso de secado de las pastas supone un sistema compuesto por dos fases: el aire de secado y la masa. Durante el mismo, la pasta desprende su humedad con dificultad y lentitud a causa de fenómenos adsortivos y osmóticos. El equilibrio termodinámico se asume en la interfase de acuerdo con la isoterma de sorción, y la eliminación de agua se rige por un transporte simultáneo de la masa y de calor.La velocidad de secado depende de las características del equipo donde se realiza el proceso (temperatura de bulbo seco, humedad relativa (HR), velocidad del aire, etc.) y de las características del producto (contenido de agua, relación volumen/superficie, etc.). En particular, cuando se habla de pastas aptas para celíacos este proceso se vuelve muy importante debido a la ausencia de la red proteica que forma el gluten en las pastas tradicionales y contiene a los gránulos de almidón dentro de la matriz. Un control inadecuado de la velocidad de secado puede conducir a pastas frágiles y que se desintegren durante el proceso de cocción.El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el efecto de variables operativas (temperatura y humedad del aire) en la velocidad de secado de pastas tipo italiano libres de gluten desarrolladas en nuestro grupo de trabajo aptas para individuos que padecen celiaquía mediante el modelado matemático del proceso.Se empleó una composición de pasta con 41.1% de almidón de maíz, 10.3% de harina de maíz, 6.6% proteínas de huevo en polvo, 2.5% de mezclas de gomas xántica y garrofín, 35.8% de agua, 2.6% de aceite y 1.1% de NaCl. La geometría correspondió a pastas tipo cintas (200mm x 80mm x 2mm). Los ensayos experimentales se realizaron en una estufa de aire forzado a velocidad constante, diseñada y construida ?ad hoc?, la cual cuenta con sistemas de control independientes de humedad relativa del aire y de temperatura y permite medir la pérdida de peso in situ de manera continua.Se ensayaron cuatro condiciones de proceso diferentes: dos temperaturas (30ºC y 50ºC) y dos humedades relativas (40 y 80%) manteniendo constante la velocidad del aire en 0.5 m/s.El proceso de secado se modeló usando balances de materia y energía acoplados por medio de la propiedades de transporte las cuales son función del contenido de humedad y temperatura. La transferencia fue considerada unidireccional a lo largo del espesor de la pasta. Se asumió un modelo difusional para el transporte de humedad a través de la pasta utilizando un coeficiente de difusión efectivo del agua en el sistema. La transferencia de energía se baso en modelo conductivo. Se estimaron los coeficientes de transferencia de energía y materia en la interfase. Los resultados de pérdida de agua fueron modelados a través de: i) soluciones analíticas de las ecuaciones de difusión (control interno de transferencia de materia), ii) utilizando el método de elementos finitos para la resolución de las ecuaciones diferenciales a derivadas parciales a través del software Comsol MultiphysicsLos resultados obtenidos se compararon con el secado de pastas tradicionales formuladas con harina de trigo, bajo las mismas condiciones de humedad y temperatura. Se observó que el tiempo de proceso de las pastas libres de gluten resultó un 50% inferior que en las pastas de harina de trigo.