Estudo das condições operacionais na produção de xan-tana por X. arboricola pv pruni para aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo
Resumo
O rendimento e as características físicas e químicas da xantana podem ser melhorados
através das modificações nas condições de cultivo, assim como, por tratamentos empregados
após a fermentação, para a obtenção de uma xantana com características desejadas para o fim
que se propõe. O trabalho objetivou estudar as condições operacionais de produção de xantana
por Xanthomonas arboricola pv pruni cepas 106 e 115 para aplicação em fluidos de perfuração
de poços de petróleo. A influência do tratamento térmico aplicado no caldo fermentado foi
avaliada na xantana produzida pela cepa 106 em diferentes condições de pH e velocidade de
agitação. O tratamento térmico reduziu o rendimento entre 5,8 e 14%, entretanto, foi observado
o aumento da viscosidade da solução aquosa e do caldo fermentado. A agregação de moléculas
de xantana provocada pelo tratamento térmico, e comprovada pelo aumento da massa molar foi
dependente da concentração de sódio. Como resultado pode ser observada relação entre a
massa molar e a viscosidade da solução de xantana. A esterilização do caldo fermentado foi
adotada para o experimento posterior, em que foi realizada uma pré-seleção de meios de
produção, em agitador incubador, para posterior estudo de pH, meio de produção e velocidade
de agitação em fermentador pelas cepas 106 e 115. A produção e a viscosidade das xantanas
sintetizadas foram dependentes da cepa de X. arboricola pv pruni e das condições operacionais.
O meio de produção B apresentou o melhor equilíbrio entre produção e viscosidade, em agitador
incubador, assim como no fermentador. Os melhores resultados para ambas as cepas foram
obtidos em pH 7, 600 rpm e 66 h de fermentação. As duas cepas apresentaram potencial para
serem utilizadas na produção de xantana. No estudo da avaliação das características físicas e
químicas, a xantana produzida pela cepa 115 foi comparada as características das xantanas
comerciais, Roeper e Kelzan. A primeira, para aplicação em alimentos, produtos farmacêuticos
e cosméticos e a segunda, para aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo. Os
resultados apresentaram-se dentro dos padrões especificados pela literatura, exceto pelo baixo
conteúdo de piruvato da xantana produzida pela cepa 115, baixo conteúdo de sais monovalentes
da amostra Roeper e alto conteúdo de sais divalentes das duas amostras comerciais. As
xantanas produzidas por X. arboricola pv pruni foram avaliadas como viscosificante de fluido
para aplicação na perfuração de poços de petróleo, comparando-as com amostras comerciais:
Duo Vis, Kelzan e Xanvis. De uma forma geral, os resultados obtidos neste estudo mostram que os polímeros comerciais apresentaram maior eficiência quando preparados em solução aquosa,
pois estes polímeros continham alta concentração de sais. Já as xantanas produzidas pelo
patovar pruni, Xc 106 600 e Xc 115 600, por apresentarem baixa concentração de sais,
apresentaram potencial para aplicação em fluido de perfuração de poços de petróleo, quando
preparados em solução salina, condição semelhante a utilizada na exploração marítima.