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llreopilacidar B i b l i o g d f i c a porn p w d u c i r Xurtsnr J”

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I I Í D I C E

Pag

i n t r oduc c i6n 1

O Primera P a r t e 3

Funciones de un f l u i d o de pe r f . 4

C a r a c t e r i s t i c s s d e l f l u i do . 5

V iscos idad con Xantana 6

Segunda Pa r t e 11

C iné t i c a de Ferment.zción 13

ParSn;etros a c on t r o l a r 1 6

Recuperaciqn e r l Producto 17

Re fe renc ias 20

P-

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~ntroducción. & la elaboración de fluidos de perforación es necesario -

tomar en cuenta las condiciones que se requerirán, para que - los materiales utilizados se elijan de acuerdo a sus propieda des fisicoquimicas, asi se formuian fluidos con agentes anti- corrosivos, antiespumantes (silicones), reductores de fiitra- do (almidones), viscosificantes (poiímeros antaraies), y den- sificantes (arcillas).

En la actualidad, se utiliza como agente viscosificante un polimero natural, sintetizado por la bacteria Xanthomona cam- pestris; bajo condiciones controladas de fermentación.

La produccibn industrial de Xantana, se inició en los Esta - dos Unidos a partir del año de 1967, y m8s recientemente en - Europa. A través de la división Kelco de Merck and Co. Inc. - de San Diego,California, U. S. A.; Petróleos Mexicanos, obtie ne el viscosificante a razón de $$ 90 U.. S . A . , cabe hacer -- mención que un pozo requiere alrrededor de 200 Kg. del polime ro .

Por %do io anterior y como parte de ia estratégla en el - desarrollo tecnoidgico del Pais, el Instituto Mexicano del Pe tróieo, proyecta la realización de l o s estudios técnico-econó micos que apoyen la producción a nivel industrial de Bntana- en México, cerrando, en consecuencia, la frontera a la impor- tación y a ia salida de divisas.

Dado que en el país no hay antecedentes para esta produ--- cción, es necesario partir de "cero" en la investigacibn y rs copiiación bibliográfica adecuada, para contar con las bases- teóricas necesarias, y poder diseñar, en forma sistedtica, - la investigación práctica correspondiente.

F1 Servicio Social estuvo encaminado precisamente a esta -, recopilación; ordenando, analizando e interpretudo ia infor- mación disponible en l a s revistas especializadas, como un re- sultado de esto, se origina el presente informe, en el cual - se manifiestan l o s puntos más relevantes en la producción a - nivel laboratorio y planta piloto de Xantana.

La primera parte, incluye una breve revisión acerca de lo-

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que es un fluido de perforacidn, su finalidad en la tecnoio-- gfa de expiotacidn petrolera, sus componentes, haciendo énfa- sis en el agente viscosificante y las propiedades que otorga- al sistema.

La segunda parte corresponde al aapecto microbioldgico y - biotecnoldgico de la produccidn del polfrnero, menciona l a ci- nética de fermentacidn, parámetros a controlar y la recupera- ción del producto.

Pinaimente, se eniistan las fuentes de esta investigación- bibliográficas, que forman parte del material de consuita que apoyará la investigacidn práctica inicial.

P R I M E R A P A R T E

esta primera parte, trataremos de introducirnos un porn en cuestiones que pueden ser un .tianrbo desconocidag para un -- profesional del área, es necesario, dado que l a investigación y aplicación real lo justifican, sino se hiciera asi, la expo - sición puramente bioqufmica se perderfa, pasando a ser otra - recopiiacidn de biblioteca.

&I México, la investigación para desarrollar a nivel iabo- ratorio la Xantana, se inició desde mero de 1981 en el Insti tuto Mexicano del Petróleo, y esta recopilación es la base y- justificación del proyecto.

Los iodos de perforación en pozos petroleros, pueden ser - clasificados en: sistemas base agua y sistemas base aceite. - Los sistemas base agua, se usan más extensgvamente; éstos cog sisten en un.cierto número de"sisternas" separados, donde ei 5 nico requisito es el uso de agua como vehículo, en general -- contienen,una cantidad de sales suficientes en solución y de- be de funcionar satisfactoriaente como agente controlador y- viscosificante.

Fhtre las funciones que debe de tener un fluido estan: a. Enfriar y lubricar la barrena y la tubería. La natural friccidn por el movimiento rotatorio en la ba--

rrena y emula tubería, debe ser dispersada o amortiguada por- el lodo del pozo, para lograrlo, el fluido debe contar con un alto calor específico y cualidades tales que mantengan fria - la barrena y la tubería.

b. Limpiar el fondo de la formación. Cuando se esta perforando, el peso individual de la barre-

na, la velocidad rotacional, y el uso de la presión hidrauli- ca, provocan un gradiente de presión entre ia superficie y la base del pozo, tal que el desprendimiento de la formacidn se- acumula en el fondo, impid5Ando el funcionamiento de la barre na. KL lodo debe de suspender a gran velocidad estos despren- dimientos por medio de la diferencia de densidades, de tal mg do, que la barrena pueda cortar nuevas faces de la formación- y penetrar a velocidad máxima.

Las prooiedades Bel lodo en remover desprendimientos de la

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f o m c i d n se deben a su gravedad específica, la viscosidad y su fuerza de gel ademas de la velowidad de bombeo; en general el fendmeno es gobernado por la Ley de Stokes.

c. Bxiste una perdida de fluido debido a la permeabilidad- que tienen las paredes a l o s sdlidos del lodo, el fluido debe formar una peiicula entre éi y ia formacidn, de io contrario, las paredes de la perforacidn se volverian inestab+es y peli- grosas, aumentando la posibilidad de derrumbe del sistema.

ES necesario que' ei iodo contenga, io que se iiama "reduc- tor de filtrado" substancias capaces de que, conforme fluya - el lodo, impregnar 13 pared formando una capa uniforme, ade-- mas esta capa no debe ser tan gruesa que ocasione problemas - en la velocidad rotacional de la barrena.

d. Control de las prefiones sub-superficiales. Cuando se encuentra una formacidn permeable, el fluido cog

tenido de ella está bajo una presidn, generalmente en funcidn de la profundidad del pozo. Bs necesario que el lodo de perfo racidn tenga suficiente densidad como para vencer cualquier - presidn de formación y mantener ahí los fluidos. Normalmente- el peso del agua y l o s sdlidos incorporados de la formaci¿n,- son suficientes para balancear las presiones, sin embargo, d- gunas veces se requiere adicionar al lodo, materiales pesados para balancear las presiones anormales existentes en la forma cidn, aumentando de esta manera, la presión hidrostática de - la columna de lodo.

Los fluidos de perforacidn de pozos, para poder cumplir -- las funciones anteriores, deben contar con una serie de cara2 terísticas, entre las que destacan principalmente estan:

-

-

1. Tixotropía. La tixotropfa se puede definir como " el fedmeno exhibido

por algunos geles que se hacen fluidos con el movimiento, --- siendo este cambio reversible".

Cuando la viscosidad aparente en los fluidos no-newtonia-- nos, medida a un valor fijo de temperatura y velocidad de cox te, no permanece constante con la duracidn del esfuerzo, se - dice que estos fluidos son "dependientes del tiempo". ~ñi ~ 1 -

fluido tixotrdpico, el esfuerzo cortante disminuye con el---

tiempo cuando éste está sujeto a una velocidad de corte cons- tante.

Esta propiedad de tixotropía es el resultado de las fuer-- zas de interacción de los sóiidos a bajas velocidaciea de cor- te, que provocainia geiacidn del iodo y ejercen gran influen- cia en l a viscosidad.

2. Besistividad. Es una propiedad importante del lodo en Lo que se refiere-

a la interpretación adecuada de los registros eléctricos. La- determinación de la resistividad es esncialmente la medicióm de i n resistencia ai paso de la corriente eléctrica a través- de la muestra colocada en un recipiente especial; esta medi-- ción, se convierte a resistividaü en ohm-metro utilizando una

EL registro de potencial espontáneo, se genera principal-- mente por una reacci6n eiectroquímica entre el filtrado dei - iodo y ei agua de la formación. Si el filtrado del iodo con-- tiene ia misma cantidad de sales que el agua de la formación!, sus resistividades son iguales y el potencial es cero.

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* celda constante.

3. Estabilidad a l a Temperatura. El lodo al circular a través delosgujero, está sujeto a la

acción de la temperatura y es deseable que no cambie por este motivo sus propiedades, principalmente reoiógicas, tixotrópi- cas y de filtración.

Se ha diseñado un equipo, llamado Consistómetro, que mide- el espesamiento relativo que sufre el lodo con in acción de - la temperatura, tomando como punto final de la prueba, la con sistencia de un aceite de una viscosidad particular, que se - considera muy alta para un lodo y que por lo mismo, es impro- pia para la. perforación.

Lo que concierne específicamente a nuestro estudio es la - visco8idad de l Ziu%üor Bl. producto que se desarrollará en ei- I. M. P. es un viscosificante biológico.

La viscosidad es un término usado para describir el espesa miento de l o s lodos en movimiento y la gelotinosidad para de8

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cribirlos cuando han estado en reposo por un pedodo de tie- PO *

términos técnicos, la viscosidad es una constante de -- proporcionalidad entre el esfurzo cortante y la velocidad de- corte, para un fluido newtoniano en flujo laminar. Pqra expli car ésto, considérese a un fluido contenido entre dos grandes láminas planas y paralelas, de área A y separadas entre sf, - por una distancia muy pequeña Y. Supóngase que el sistema es- tá inicialmente en reposo, pero al cabo del tiempo %O, la la mina inferior se pone en movimiento en la dirección del eje X con una velocidad constante V. A medida que transcurre el --- tiempo, el fluido gana cantidad de movimiento, hasta que se - establece el perfil de velocidades en régimen estacionario, - como se indica en la Figura 1. Una vez alcanzado dicho estado estacionario de movimiento, es preciso aplicar una fuerza --- constante F para conservar el movimiento de la lbina infe--- ri on.

La fuerza aplicada por unidad de área, es proporcional a - la disminución de la velocidad con la distancia y ia continui - dad de proporción se denomina "viscosidad absoluta"; ésta es- la ley de la viscosidad de Newton y se expresa como sigue:

F d v A y - =

la relación F/A, se denomina esfuerzo cortante$' y el cam- bio de la velocidad con la distancia (dv/dy) se conoce como - ia velocidad de cortex, de tal manera que puede describir como:

Los fluidos que siguen la eciiacibn (2) , dos verdaderas o newtonianos", en donde la pendiente del esfuerzo cortante aplicado y corte obtenida. Los fluidos de perforación

la ecuación (1) se

se denominan "flui viscosidad es inde la velocidad de -- no se comportan en

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esta forma, sino que se adelgazan con el corte; ésto signifi-

't t L - A,

1 yl

c& que la constante de proporcionalidad entre el esfuerzo coz tante y la velocidad de corte, disminuye con un incremento en ésta última.

Todos l o s materiales que no se comportan de acuerdo a la - Ley de Mewtoni de la viscosidad, se les denomina "no newtonia- nos" y ia reoiogía es una en donde V es la pendiente de la - recta, conocida como viscosidad plastica y Pc es el punto de- cedencia u ordenada del origen.

KJ. lodo que circuia a través de la sarta de perforacián, - desde que l o toma la bomba hasta que sale del agujero y vuel- ve nuevamente a ia presa de succibn, se mueve a diferentes ve - locidades d a corte, muy pequeñas en las presas de mayor mag- nitud dentro de la tuberfa de perforacián, dentro de los las- tra-barrenas y a través del espacio anular, y muy altas a la- salida de las toberas de la barrena; el modelo Be Bingham se- cumple bien, si el lodo se mueve en flujo laminar a velocida- des de corte mayores de 511 /seg., pero a menores velocidades ya no reperesenta el comportamiento del fluido reab y han ap- recido otros modelos para estos casos. KL modelo de la Ley de las Potencias, se puede expresar como:

P

T = K' (-1)"' (3)

en donde n1 es el fndice de comportamiento de flujo y K' el - coeficiente de consistencia. Para fluidos Pseudoplásticos, ei valor de n' varía entre 0 y 1, mientras que para fiuidos dii- tantes, n' es mayor que 1 y entre mayor sea la diferencia con respecto a la unidad, mayor sera el grado de comportamiento a no newtoniano. KJ. coeficiente R' esta relacionado a la consis tencia del fluido y entre majror esa este valor, más espeso o-

nviScoson sera el fluido. El caso particular en que n' sea i- gual a uno, la ecuación (3) representa a un fluido newtoniano en donde 1 es l a viscosidad absoluta del fluido (p).

Es importante conocer la viscosidad equivalente del fluido de perforación en el esnpcio aular (y ' ) , con el iropósito de- evaluar su capacidad L e acarreo de los recortes.

Comprendiendo l o que es u11 fluido de POZO petrolero y su - función, resulta más accesible entender l e s Dropiedades que -

-

tiene y se requiere del viscosificante a desarrollar. Como se podría suponer la Xantana es un biopolfmero, de --1

grado industrial de Filto peso molecular, compuesto de polisa- cárido lineales, es rápidemente soluble en agua y foma solu- ciones viscosas no newtonianüs.

La estructura química de este biopolfmero es muy compleja, sin embargo una estructura probafile se mueztra ea l a figura 2

mtre las CaracteEfsticas del biopolfmero se pueden contar La viscosidad aparente se incrementa proporcionalmente con

l a concentración del biopolfmero, siendo independiente de la- base del fluido (arcilla, barita, bentonita, etc.), l a visto- sidad es significativamente aumentada por el mecanismo llama- do de "enrrejamiento", esto ocurre cuando se agregan bajas -- concentraciones de cationes met&licos ( C r ) y el pH es ajusta+

EL grado de alcalinidad del fluido tiene efectos pequeños- en l a viscosidad a.parente, en un rango de valores de PHI de 7- 12.

Cuando las velocidades de perforación se increnentan se de pende del uso de un fluido con buenas caracterfsticas de cor-

do

te. Debe de desarrollar baja viscosidad en las altas velocida- 4 des de corte, cerca de la barrena y proveer la reologfa nece-a

saria en el resto del sistema. EL biopolfmero es qufmicamente inerte con respecto a muchos

La Xantana no esta considerado como materiaPpeligroso y - puede ser usado en áreas ecoi6gicas sensiblesa los contami-- nantes, no tiene materiales tóxicos y es biodegradable.

La viscosidad proporcionada puede considerarse constante a menos de 300 OF, la ePperiencia demuestra, que en presencia - de sales ia limitación puede extenderse a (325-350)

El polfmero seco es resistente a la degradación bacteriana sin embargo, en soiuci6n y condiciomes ideales puede ser fer- mentada, no se presenta problema alguno dadas las condiciones que se usan en los pozoa petroleros.

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I aditivos utilizados en fluidos base-agua.

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Basados en pruebas de campo y gracias a las anteriores ca- racteristicas, la goma de Xantana presenta estas venta jas:

Comparado con l o s sibtemas convencionales de bentonita, el incremento potencial de velocidad de penetración es aprecia-- ble.

El biopolfmero redunda en el aumento de la vida media de - la barrena y tubería utilizada (expresado en horas de rota--- ción).

En áreas remotas el costo de transportacidn de materiales- puede reducirse dado que el material utilizado es menor.

El biopolfmero reduce el consumo de agua en un 40 $. Se pretende brindar una visidn panorámica de la función --

del fluido de perforacidn, resaltando i o ~ aspectos de la vis- cosidad para entender cdmo un viscosificante (producto de --- fermentacibn) logra desplazar a otros productos dadas sus ca- racteristicas quimicas y atendiendo a aspectos técnicos-econi micos.

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S E G U N D A P A R T E

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Los estudios iniciales sobre la factibilidad de utilizar - micro-organismos, para producir poiisacáridos de importancia- industrial, fueron llevados a cabo por el "U. S. Departament- of Agriculture's Northen Regional Research Laboratory" en Pee ria, Illinois, U. S. A,, a principios de los años 60's (15).

Uno de l o s principales procesos investigados para la pro-- ducción a nivel laboratorio y planta piloto de éste tipo de - polisac6ridos ha correspondido al biopolímero Xantana, produ- cido por la bacteria Xanthomonas campestris, catalogada como- NRRLB 1459.

La importancia tecnológica de éste polisacárido reside --- principalmente en sus propiedades tan especiales y fuera de - io común en soluciones acuosas. &gunas de éstas son: ( 2 )

a. Gran habilidad para l a suspensión de partículas. b. Gran estabilidad a altas concentraciones salinas y pH -

extremoso. c. Bajas concentraciones, dan origen a altas velocidades. d. Marcada termoestabilidad que originan pequeñas variacio

nes en la viscosidad de las soluciones. Como se podra apreciar, éstas características hacen indica -

do su empleo en la formuación de lodos base-agua para la pex foración de pozos petroleros.

La goma de Xantana, es obtenida por fermentación aerobia - en buenos rendimientos (mayor o igual al 60 % de azucar en el medio), a partir de un medio simple que contenga azúcares coi munes y una fuente nitrogenada.

A continuación se resaltan los aspectos fundamentales en - la producción del poiisacárido (cinética, parámetros a contro - lar, etc.) a nivel laboratorio y planta piloto.

La totalidad iBe l o s estudios fueron realizados en matraces Fernbach de 2800 ml. y fermentadores de vidrio y de acero i-- noxidable aerados y agitados mecánicamente, con capacidad de- 8, 20, 240 y 2400 l. en el diseño ( 4 7 5, 14, 1 5 7 18, 19).

Los medios empleados en el mantenimiento de la cepa, prep5 ración del inócuio y producción, fueron con pequeñas variacio

Extracto de Lev. Extracto de malta Peptona Glucosa Agar PH

Triptona 5 g/l Extracto de Lev. 5g/l Glucosa 2g/l

Agar 20g/l PH 7

Fosfatos dibásico lg/l

Glucosa 20-22.5 g/l Vinazas . 4-8 gsI Fosfatos dibásico 5 dl =fato mgnesio 0.1 g/i PH 7-7 2

(a) Medio de mantenimiento (a), (b) Medio para la preparación del inócü~o (c) Medio de Produccidn

Cinética de Fermentación. LOS primeros intentos en la producción de xantana mostraron

que una concentración máxima de 1.5 a 1.6 $ de polimero podía- ser obtenida en 96 horas; en un medio con 2 a 3 $ de azficar. - Los esfuerzos para incrementar la concentración de polimero -- por la adicidn de más glucosa resultaron infructuosos, la al- viscosidad alcanzada despues de 96 horas (7000-8000 cp.) pare- cía estar invoiucrada en esto (14).

Para un mejor entendimiento y diseño en la estrategia a se- guir, era necesario tener un conocimiento de la cinktica de -- fermentación, especialmente las relaciones entre las veiocida- des de crecimiento celular y foknacidn de producto. Las conciu

7 I-. .-. ~

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siones obtenidas fueron: (4, 5) a. El consmo de Nitrógeno esta intimamente relacionado --

con el crecimiento. Pudiendo describirse por la ecuación de - Monod:

X = concentración cei. t = tiempo Y = rendimiento S = concentración sust.

b. La relación entre el consumo de glucosa y la producción de polimero tambien representa un rendimiento prdximo a una - constante.

c. La relación entre el consumo de las vinazas y la veioci dad de crecimiento fue de saturación. Esta relación indica -- que ai& componente de las vinazas fue iimitante del creci-- miento.

Aunque si bien'es consumido exclusivamente para el creci-- miento, en Nitrógeno no fue iimicante del crecimiento,ya que- un poco más que la mitad dei total suministrado iniciaimente- permaneció sin consumir cuando cesó el crecimiento (Fig. 1).

d. La energía requerida para el crecimiento proviene de la asimiiación de sólo una pequeria cantidad de glucosa. Aparente - mente precursores encontrados en l a s vinazas, contribuyen a - que los requerimientos de energía de crecimiento sean bajos.

e. La formación del producto esta parcialmente asociado ai crecimiento. El crecimiento tiene lugar en l o s principios de- la fermentación, mientras que la producción del polimero ocu- rre durante toda la fermentación (pig 1).

f. La productividad de la fermentación puede ser aumentada significativamente por un incremento de ia concentracidn de - Nitrógeno (024 $1 en el medio, que origina que la velocidad - de formación del producto se incremente como resultado del a% mento de l a concentración celular (pigs. 2 y 3).

g. El crecimiento de Xanthomoqas campestris no es limitado

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exclusivamente por un substrato, debido a que l o s factores -- que determinan la velocidad de crecimiento inicial y aquellas que detienen el crecirndnto no son las mismas.

11; La suspensión del crecimiento durante ia fermentacidn - no puede ser explicado en funcidn dela agotamiento del nutries te iimitante, parece estar asociado con la produccidn del po- limero.

~n l a mayoria de las fermentaciones conducidas norm almen- te, el crecimiento fue frenado cuando la viscosidad alcanzó - 2000 cp.

EL crecimiento se presenta a uiscosidades mayores sdlo cuan do el Nitrógeno soluble es mantenido alrrededor de 0.5 $.

Probablemente una capa viscosa se forme alrrededor de las- células conforme las viscosidades se incrementan, y por tanto restringe el crecimiento,

Altas concentraciones de Nitrdgeno incrementan el gradien- te para la movilización de éste y permite el crecimiento a -- viscosidades altas.

i. La velocidad específica de formación del polhero dism& nuye conforma la fermentacidn avanza, la limitación en giuco- sa u oxígeno no parecen ser las causas.

Una posible explicación a la cinktica de formación del pro - dueto es l a capa viscosa que se forma, y es la que pudiéra -- restringir la velocidad de difusión de nutrientes, y por l o - tanto, algún control de síntesis por LUI mecanismo de retroali - mentación (pig. 4).

j. m rendimiento aproximadamente constante del poiímero a partir de glucosa es del orden de magnituti esperado sf la e-- nergía de la formación del uolímero se derivara de una pur64 cidn de glucosa no convertida a polimero.

Si aproximadamente 2 moles de ATP, fueron desfosforilados- por mol de glucosa polimerizada, y si 5-14 moles de ATP fue-- ron obtenidos de la asimilación bacteriana de un mol de glucg sa, el rendimiento esperado sería de 72-88 $.

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mrámetros a controlar. Los pr inc ipa les f a c t o r es físico-quimicos invoiucrados en ei

l a fermentación son:ei pH, temperatura, aeración y agitación. Los puntos más re levantes a i respecto son: a. Cuando e l pH es i gua l a 7, r- e s mantenido por l a adi---

c i ón automática de KOH, 5 $J de glucosa es completamente cons2 mida en menos de cuatro días.

La productividad de i a fermentación se v e incrementada --- cuando e l pH es controlado con NH40H, aunque s i b i en e l rend& miento decrece. Esto es debido a l incremento en e l crecimien- t o ce lu lar , duplicandose a p a r t i r d e l v a l o r observado con KOH

--. KL decrecimiento en e l rendimiento puede s e r explicado en- términos de l a energia necesaria para e l c r e c i d e n t o adicio-- na i (5).

b. Mediante e l contro l $e pH, l a fermen$ación convierte -- 5 % de glucosa en un poco más de 3 % de Xantana en menos de - 90 hrs. (Fig. 5), en comparación a l 1.5 $ de Xantana obtenida en 40 horas a p a r t i r de 2 de glucosa cuando e l pH es contrg lado con KOH (Fig. 6) (19).

c. Cuando e l pH es mantenido a l r rededor de 7 con NH40H, l a

-

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fermentación de glucosa es completada en 46 horas, con una -- concentraci6mde poiimero de 2.6 $ (pig. 7). La viscosidad -- d e l medio alcanza 9000 cp. contra l o s 1200 cp. cuando se con- t r o l a con KOH.

Por o t r a par te l a concentración c e lu l a r fue doblada con -- NH40H, incrementando la velocidad de formación d e l producto -

d. F2 e f e c t o de l a temperatura sobre l a ve loc idad de c r e c i - miento no s igue l a ecuacidn de Arrhenius en e l rango estudia- do (20 a 32 C), s i n embargo, hay un rango dptimo entre 24 y - 30 C, debajo de dsta, l a ve loc idad cae rápidamente.

La temperatura óptima para la producción d e l poiimero es - de 28 C (pig. 8 ) (4).

e. La v e l o c i d d de a7 i tac ión y aererc ión fue ajustada t a l - que l a ve loc idad de absorción de oxfgeno fuera de 1.5 mmoi -- '2/ min (15) .

(19).

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f. Un incremento en i a ve loc idad de s g i t ~ c i ó n parece i n c r g mentar i a ve loc idad de formación espec í f i ca d e l producto, ai- disminuir e l e f e c t o de l a viscocidad en l a d i fuc ión de nu---- t r i en t e s , incluyendo i a tri nsferencia de oxigeno (Fig. 9 ) (5)

Recuperación d e l producto. Uno de l o s pr inc ipa les obstaculos para lacomercialización-

d e l po l isacár ido fue y ha s ido surecuperación 6 e l caldo de -- fermentación. -

Durante e l desar ro l l o de l o s estudios sobre l a c indt i ca y- parámetros a contro lar de ia ferinentacidn, se exploraron en - forma para le la dos métodos de reauperación que involucran la- u t i - i i z ac i ón de solventes orgánicos y un compuesto cuaternario de amonio.

En e l primero de e l l o s (15), el caldo de fermenkación es - d i lu ido por l a ad ic ión de un peso i gua l de agua, y metanoi (-- metano1 a l 24.7 $) con e l f i n de disminuir l a a l t a viscoai-- dad d e l mismo y permi t i r una. remoción de l a biomasa y s ó l i h s adecuada, por c en t r i f u gx i ón .

po l i sacár ido fué pur i f i cado por subsecuentes lavados y-

resuspención con metanoi y Kci, y finalmente secad6 a i vac ío El metano1 usado en l a dehidrat::oión y deco lor i zac ión fué re- cuperzdo y r eu t i i i z ado en l a etapa de precipit::tción.

Al i gua l que en e l primero, l a disminución de l a viscosi-- dad es necesaria en e l segundo método de recuperación (io), - además de f a c i l i t a r l a remoción de sdlR.dos y biomasa hace más e f e c t i v a l a accidn d e l agente precipitante.

KI aiíente prec ip i tante (50 $ en peso de Aiquil-trimetil--- c loruro de amonio en isopropanol al 35 $), es ac:icionado a l - caldo s i n só l i dos , obteniendo por un h d o e l l i qu i do c en t r i fu gado que es recirculado para d i l u j r e l caldo procedente d e l -'

fezmentador, y por o tro l . ado e l complejo polimero-sal de Amo-

nio . La s d de Amonio es separada d e l polfmero por t r e s extrac-

ciones sucesivas con Metano1 y K C l (0.2$). Los extractos son- f i l t r a d o s a l va.cfo obteniendo en e l f i l t r a d o l a paata &..poll mero y queda en e l f i l t r o l a s a l de Amonio.

-

-

LOS filtrados de las tres extracciones se juntan y se con- centran en un evaporador al vacío,recirculandose la sal de A- monio, finalmente ei Ijoiimepo es sec do al vacio y maiiado.

Como se podrá apreciar, existe una ausencia de información mas notoria en io referente a l o s detalles y condiciones 6ptk mas en la recuperación del producto, esto se debe a que la ma- yoria de l o s estudios realizados inicialmente, se encaminaron aLaspecto microbiologico y biotecnológico de la fermentación.

Sin embargo, esta información complementada con las refel- rencias mencionadas es suficiente para apoyar l o s estudios i- niciales a nivel laboratorio para la producción de Xantana.

El Instituto Mexicano del Petróleo atravks de la Subdirec ci6n de Tecnología de Expiotaci6n a tratado en el primer se- mestre de este año, la ubicación de sus investigadores en al- gun centro apropiado para alcan,ar el objetivo del proyecto. As& hubiero platicas Con centros como LANFI, CIEl del IPiT,, -- sin que se iiegara a un acuerdo entre iivii? y alguna de éstas - instituciones; por fortuna, actualmente estan en pláticas con el instituto de investigaciones Biomédicas de la UNAM, y pare ce ser que estamos en vías de celebrar un convenio de colabo- ración, con ventajas para las dos instituciones. dicho cen tro se contar6 con la asesoría técnica de los investigadores- en ella adscritos.

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Marusa Ruiz Garcia (Asesor)

Julio 20 de 1981.

Felipe de Jesús Serrano M.

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