Mathematical modeling of the drying process of gluten-free pasta according to temperature and relative humidity
DOI:
https://doi.org/10.26461/11.07Keywords:
Mathematical modeling, heat transport, mass transportAbstract
The aim of this work was to study the effect of operating variables (temperature and relative humidity (RH) of the air) on the drying rate of gluten-free (GF) pasta by mathematically modeling the drying process. The drying process was modeled using heat and mass coupled balances, considering bidirectional transport. A diffusional model for water transfer through pasta was assumed and heat transport was based on a conductive model. Pasta properties and transport coefficients were determined using pasta composition and process conditions. GF noodles geometry was 200x8,07x1,80 mm and a bidimensional transport was considered. Experimental runs were performed to validate the model. Four combinations of temperature (30–50 ºC) and relative humidity (40-80%) were used, maintaining pasta dough composition constant. Experimental water losses were modeled using finite element method to solve the partial differential equations. The model fitting to experimental data was good and a validation with independent data was also satisfactory. The average water diffusional coefficient was 3,5x10-11m2/s, similar to that reported for wheat pasta. GF noodles drying process was much faster than drying traditional wheat pasta under the same operating conditions.
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