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MAPEAMENTO TECNOLÓGICO PARA PROJETO DE PESQUISA DE MAMÃO
DESIDRATADO COM ADIÇÃO DE FRUTOOLIGOSSACARÍDEO ENTRE 1983 E 2012
TECHNOLOGY MAPPING FOR RESEARCH PROJECT OF PAPAYA WITH ADDITION
OF DEHYDRATED FRUCTOOLIGOSACCHARIDE BETWEEN 1983 AND 2012
Siomara Costa Santana da Silva1; Profª Dr. Maria Eugênia de O. Mamede2; Dra. Eliseth de Souza
Viana3; Profª Dra. Janice Izabel Druzian4
1
Universidade Federal da Bahia – UFBA-Salvador/BA – Brasil [email protected]
2
Universidade Federal da Bahia – UFBA-Salvador/BA – Brasil [email protected]
3
Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura - Cruz das Almas/BA –
[email protected]
4
Universidade Federal da Bahia – UFBA-Salvador/BA – Brasil [email protected]
RESUMO
O mamão é rico em açúcares e compostos bioativos como os carotenoides e a vitamina C. Com o
aumento da demanda dos consumidores melhor qualidade de vida o interesse da indústria de
alimentos vem sendo impulsionado para o segmento de alimentos funcionais. Os
frutooligossacarídeos (FOS) apresentam características de prebiótico, por serem indigeríveis e
desenvolverem o efeito bifidogênico, melhorando a microbiota intestinal. Esta prospecção
tecnológica buscou através de palavras chave do tema e códigos da classificação internacional de
patentes na base de dados do Espacenet e Instituto Nacional da Propriedade Industrial - INPI,
identificar as patentes publicadas ou concedidas, os potenciais, as características, evoluções da
tecnologia, principalmente no que tange a incorporação de FOS na indústria de produtos
funcionais, a pesquisa abrangeu o período de 1983 a 2012. Observou-se que o Japão destacou-se
com aproximadamente 28% de todas as patentes relacionadas ao tema, possivelmente pela
tradição do país por uma alimentação saudável, é também este país o maior mercado comercial de
FOS no mundo. O Brasil encontra-se na nonagésima posição com quatro patentes depositadas,
contudo, este panorama vem se alterando a partir de 2011, principalmente pelos esforços
governamentais no investimento de Inovações Tecnológicas.
Palavras chave: transferência de tecnologia, mamão, frutooligossacarídeo, prébioticos.
ABSTRACT
Papaya is rich in sugars and bioactive compounds such as carotenoids and vitamin C. With
increasing consumer demand better quality of life interest of the food industry is being driven to the
segment of functional food. Fructooligosaccharides (FOS) have prebiotic because they are
Anais SIMTEC – ISSN: 2318-3403. Aracaju/SE – 25 a 27/09/ 2013. Vol. 1/n. 1/ p. 796-809
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indigestible and develop the bifidogenic effect, improving the intestinal microbiota. This
technological prospection searched through keywords and the subject codes of the international
patent classification in the database Spacenet and the National Institute of Industrial Property INPI, identify patents issued or granted, the potentials, features, technology developments, mainly
regarding the incorporation of FOS functional products in the industry, the survey covered the
period from 1983 to 2012. It was observed that Japan stood out with approximately 28% of all
patents related to the topic, possibly by the tradition of the country by eating healthy, this country is
also the largest trading market in the world FOS. The Brazil is at the Ninety position with four
patents filed, however, this picture has been changing since 2011, mainly by governmental efforts in
investment Technological Innovations.
Key words: technology transfer, papaya, fructooligosaccharide, prebiotics.
1. Introdução
O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais comuns em quase todos os países da
américa tropical, e é considerada como uma das mais cultivadas e consumidas nas regiões tropicais
e subtropicais do mundo. O Brasil é o segundo maior produtor mundial de mamão, ficando atrás
somente da Índia, com uma produção de aproximadamente dois milhões de toneladas (Figura 1).
Bahia e Espírito Santo são os maiores estados produtores de mamão (Tabela 1).
Nigéria
Dominican Republic
Indonesia
6%
35%
Brasil
Outros
India
8%
8%
16%
27%
Figura 1 Participação dos principais países na produção mundial de mamão em 2011.
Fonte: FAO, 2013.
Tabela 1 – Produção brasileira de mamão
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Estado
Bahia
Espírito Santo
Ceará
Rio Grande do
Norte
Minas Gerais
Outros
Brasil
Produção brasileira de mamão em 2011
Área colhida
Produção (t)
(ha)
15.264
928.035
7.069
560.576
2.612
112.579
1.991
69.410
1.364
7.231
35.531
44.948
138.795
1.854.343
Rendimento
(t/ha)
60,8
79,3
43,1
34,86
32,95
19,19
52,19
Fonte: IBGE - Produção Agrícola Municipal, 2011.
O mamoeiro além de ser utilizado como fruta fresca, é importante como fonte de papaína,
enzima proteolítica utilizada para fins industriais. Também é extraído do mamoeiro um alcalóide
denominado carpaína, utilizado como ativador cardíaco. O fruto do mamão é boa fonte de cálcio e
excelente fonte de pró-vitamina A e de ácido ascórbico (TRINDADE, 2000).
O fruto do mamão possui uma casca muito fina, facilmente danificável ocasionando muitas
perdas ao longo da cadeia produtiva. Estas perdas podem ser minimizadas através da transformação
agroindustrial das frutas que podem ser aproveitadas para a fabricação de sucos, doces, polpas,
dentre outros produtos processados ou minimamente processados e desidratados. (SANTOS, 2006).
A desidratação de frutas agrega ao produto várias vantagens dentre elas: Diminuição do
volume consequentemente redução do custo de transporte e embalagem; os produtos não necessitam
de refrigeração, permite a preservação devido a diminuição do teor de água disponível, o que
influirá desfavoravelmente na velocidade das reações químicas e escurecimento não-enzímico, bem
como no crescimento de microrganismos; compatibilidade com outros ingredientes nas misturas
desidratadas; o valor nutritivo do produto não é muito depreciado pela desidratação devido ao
emprego de temperaturas baixas durante o processamento (MELONI, 2003).
O processo de desidratação consiste na eliminação de água de um produto por evaporação,
com transferência de calor e massa. A transferência de calor por convecção é o meio mais utilizado
na secagem comercial (MATOS, 2007).
Com o aumento da demanda dos consumidores por maior qualidade de vida o interesse da
indústria de alimentos vem sendo impulsionado para o segmento de alimentos funcionais, definidos
como qualquer alimento com potencial para conferir benefícios à saúde do consumidor (RICEEVANS, 1995). As oligofrutoses, polímeros de frutose e apresentam propriedades funcionais de
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grande importância para a indústria de alimentos, são utilizadas para enriquecer com fibras produtos
alimentares. Estudos têm indicado que as oligofrutoses apresentam características de prebiótico, por
serem indigeríveis e desenvolverem o efeito bifidogênico, melhorando a microbiota intestinal
(HAULY, 2002).
2. Descrição da Tecnologia
Serão estudados frutos de mamão fornecidos pela Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical,
das linhagens: CMF L47-05: Linhagem tipo “Solo” de polpa amarela, CMF L47-08: Linhagem tipo
“Solo” de polpa vermelho-alaranjada, CMF L60-08: Linhagem tipo “Solo” de baixo porte,
produtiva, com frutos de calibre 12 a 15, CMF L33-08: Linhagem tipo “Formosa” com frutos tipo
miniformosa, pesando 800 e 1000g. Serão utilizados os cultivares Sunrise e Tainung disponíveis no
mercado como testemunhas dos experimentos.
Os frutos serão imersos em biofilme de pectina e frutooligossacarídeo e após desidratados de
forma convectiva. As análises do mamão envolverão a caracterização física, físico-química,
sensorial, além da quantificação dos compostos bioativos: vitamina C e carotenoides dos produtos
in-natura, com base nos resultados serão selecionadas linhagens para desenvolvimento do mamão
desidratado. O produto processado será avaliado sensorialmente, quanto ao conteúdo dos compostos
bioativos e também a quantificação de FOS.
3. Metodologia ou Escopo
Este trabalho de prospecção tecnológica foi realizado entre os meses de fevereiro e março de
2013, baseado nos pedidos de patentes depositadas no European Patent Office (Espacenet) e no
Banco de dados do Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) do Brasil. A pesquisa foi
estabelecida com base na utilização de frutooligossacarídeo para alimentação humana. Na obtenção
dos dados a estratégia de busca foi a utilização das palavras chaves: dehydrated or drying, fruit*,
papaya, fructooligosacchari* e edible films and coating bem como os códigos de classificação
internacional A23B (conservação, p. ex., por meio de enlatamento, de carnes, peixes, ovos, frutas,
legumes,
sementes
comestíveis; amadurecimento
legumes; produtos conservados,
amadurecidos
químico
ou
de
enlatados)
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frutas
e
ou
A23L
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(alimentos, produtos alimentícios ou bebidas não alcoólicas, não abrangidos pelas sub classes A21D
ou A23B-A23J; seu preparo ou tratamento, p. ex., cozimento, modificação das qualidades
nutritivas, tratamento físico - modelagem ou processamento não totalmente abrangidos por esta
subclasse, A23P; conservação de alimentos ou produtos alimentícios, em geral - conservação de
farinha massas para cozimento A21D). O cruzamento dos dados e os resultados localizados no
Espacenet encontram-se na tabela 2.
Tabela 2 – Busca de patentes por palavras-chave, agrupamento das palavras e códigos da
classificação internacional de patentes na base de dados europeia (Espacenet – EP).
DEHYDRATED OR
DRYING
FRUIT*
PAPAYA
FRUCTOOLIGOSACCHARI*
EDIBLE
FILMS
AND
COATING
A23B
A23L
X
X
100.000
X
X
7.401
X
X
X
6
X
DEHYDRATED OR
DRYING
FRUIT*
X
X
PAPAYA
FRUCTOOLIGOSACCHARI*
X
36
EDIBLE
FILMS
AND
COATING
43
2
X
3
X
X
179
X
X
17
X
1
X
5
x
518
X
X
TOTAL
0
X
X
X
A23L
X
X
X
A23B
X
X
X
TOTAL
X
X
X
42
X
17
X
0
Fonte: Autoria Própria (2013)
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Estabeleceu-se trabalhar com um mínimo de 100 patentes nesta prospecção, sendo então
escolhido o cruzamento entre fructooligosacchari* e A23L com um total de 179 patentes na base
internacional e 4 na base brasileira. O estudo prospectivo foi elaborado por meio de coleta,
tratamento e análise das informações extraídas dos documentos de patentes selecionados.
4. Resultados e Discussão
4.1 Pesquisa dos documentos de Patente
Nesta pesquisa obtivemos um resultado de 234 patentes na base internacional referente à
tecnologia de interesse, contudo isso não representa o valor total de invenções protegidas, visto que
uma patente pode ser depositada mais de uma vez em diferentes países devido ao direito da
territorialidade.
Após a análise das informações extraídas e retirada das duplicadas encontramos 179 patentes
no Espacenet e 4 na base brasileira do INPI (1 em 2001, 2 no ano de 2004 e 1 em 2005) que foram
incluídas no universo dessa pesquisa.
4.2 Evolução anual
O mercado de alimentos funcionais revela-se extremamente atual e dinâmico, no gráfico da
Figura 2 podemos notar a evolução anual dos depósitos de patentes relacionadas a
frutooligossacarídeos na alimentação humana, onde podemos observar uma crescimento acentuado
à partir de 2005.
O pico de crescimento no pedido de patentes em 2010 (Figura 02) pode ser explicado através
do relatório 2010, do Espacenet em que neste ano houve um aumento considerável no pedido de
patentes, cerca de 11% em relação ao ano anterior, quase 60% de todos os pedidos vieram de
Estados não europeus. O maior requerente foi o EUA (26%), em seguida o Japão (18%), Alemanha
(14%) e um grupo de três países (China, Coréia do Sul e França) com cerca de 5% cada. O maior
aumento nos pedidos de patente foi originário da Ásia (EPO, 2013).
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801
25
20
15
10
5
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
0
Figura 2 Evolução anual no depósito de patentes relacionadas a frutooligossacarídeos depositadas na base européia
Espacenet.
Fonte: Autoria própria (2013).
4.3 Patentes por código de classificação internacional
Foram destacadas as 10 principais ocorrências do código internacional de patentes. Observase que mais de 50% das ocorrências de códigos referem-se a classe A23L - Alimentos
ou produtos alimentícios; Seu preparo ou tratamento. O código A23L1/30 trata de alimentos
contendo aditivos; A23L1/29 versa sobre as modificações nas qualidades nutritivas de
alimentos, Produtos dietéticos; O código A23L1/308 sobre a adição de substâncias não digeríveis,
p. ex.,fibras dietéticas; A23L1/09 classifica os produtos contendo xaropes de carboidratos; contendo
açúcares; contendo álcoois de açúcar, p. ex., xilitol; contendo hidrolisatos de amido, p. ex., dextrina.
Aproximadamente 30% das referências trata de Preparações medicinais contendo ingredientes
ativos orgânicos dentre elas destacam-se A61K31/70 que trata de carboidratos, açúcares, derivados
dos mesmos e a A61K31/702 que refere-se a oligossacarídeos, i.e., tendo três a cinco radicais
sacarídeos ligados entre si por meio de ligações glicosídicas. O código C07H3/06 trata de
açúcares, seus derivados, nucleosídeos, nucleotídeos, ácidos nucleicos, Oligassacarídeos, i.e.,
tendo três ou cinco radicais sacarídeos ligados entre si por ligações glicosídicas (Figura 3).
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A23L1/30
A23L1/29
A23L1/308
A23L1/09
A61K31/702
A23L1/236
C07H3/06
A61K31/70
A23L2/52
A23L2/38
0
10
20
30
40
50
Figura 3 - Distribuição de patentes relacionadas a frotooligossacarídeo por códigos de classificação internacional na
base europeia.
Fonte: Autoria própria (2013).
4.4 Patentes depositadas por país
Alimentos funcionais fazem parte de uma nova concepção de alimentos, lançada pelo Japão
na década de 80, por meio de um programa de governo que tinha como objetivo desenvolver
alimentos saudáveis para uma população que envelhecia e apresentava uma grande expectativa de
vida (ANJO, 2004; MORAES, 2006). Neste contexto é que este país tem se destacado na deposição
de patentes relacionadas a frutooligossacarídeo sendo atualmente líder no mundo.
A aprovação de FOS no Japão estabeleceu como consumo diário aceitável cerca de 0,8g kg1
de peso corpóreo por dia. Encontra-se neste país o maior mercado comercial de FOS, com um
volume comercializado de mais de 400 ton em 1990 de acordo com YUN (1996), mostrando que os
oligossacarídeos são um dos produtos mais populares como alimentos funcionais neste país. Os
japoneses produziram U$ 46 milhões de diferentes tipos de oligossacarídeos em 1990, e
TOMOMATSU (1994) projetou um mercado de alimentos funcionais no valor de U$ 4,5 bilhões,
com crescimento anual de 8% em 1995. Podemos observar esta liderança através do gráfico (Figura
4).
Na Europa, apenas em 1996, surge uma Ação Concertada da Comissão Européia sobre
Alimentos Funcionais (Functional Food Science in Europe – FUFOSE) que envolveu ativamente
um grande número dos mais proeminentes especialistas em nutrição e ciências relacionadas. Foi
coordenada pelo Instituto Internacional das Ciências da Vida (International Life Sciences Institute –
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ILSI Europe) definiu alimentos funcionais como uma comida convencional ou cotidiana para ser
consumida como parte da dieta de normal/usual. Esta ação atingiu um consenso europeu
apresentado no documento “Conceitos científicos de alimentos funcionais no consenso da Europa”
(ROBERFROID, 2002).
JAPÃO
CHINA
REPÚBLICA DA CORÉIA
ESTADOS UNIDOS
WORLD INTELECTUAL PROG. ORG
RUSSIA
MÉXICO
ORGANIZAÇÃO EUROPÉIA DE PATENTES – EPO
BRASIL
NOVA ZELÂNDIA
FRANÇA
AUSTRÁLIA
CANADÁ
GRÃ-BRETANHA
0
10
20
30
40
50
60
Figura 4 - Patentes de Frutooligossacarídeos e tecnologias correlatas depositadas na base europeia Espacenet
classificadas por países no período estudado (1983-2012)
WO* = WORLD INTELECTUAL PROG. ORG
Fonte: Autoria própria (2013).
4.5 Perfil do inventor
Os maiores detentores de tecnologia da produção, caracterização e aplicação são empresas
(Figura 5), sendo as Empresas: Cj Cheil Jedang, Abbott Laboratories, Meiji Holdings Co., Ltd. As
maiores depositantes de patentes dentre as demais. Tal resultado demonstra que por se tratar de um
produto relativamente novo e não disponível de forma sistemática no mercado, a dificuldade de
obtenção da matéria prima limita a participação de inventores independentes nos depósitos de
patentes. Os frutooligossacarídeos têm sido destacados por diversas ações promotoras da saúde
gastrointestinal por este motivo é muito pesquisado por laboratórios e empresas que investem no
mercado de alimentos funcionais.
No Brasil os resultados são duas patentes para Universidades sendo ambas da Universidade
Estadual de Campinas - UNICAMP (BR/SP), uma de depositante independente e uma de empresa a
Societe des Produits Nestle S.A.
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UNIVERSIDADES
4%
INDEPENDENTES
33%
EMPRESAS
59%
PARCERIAS
INSTITUIÇÕES
EMPRESA/
GOVERNAMENTAI
UNIVERSIDADES
S
2%
2%
Figura 5 - Distribuição dos documentos de patentes relacionados a Frutooligossacarídeo e tecnologias correlatas
depositadas na base Espacenet por tipo de depositante (titularidade).
Fonte: Autoria própria (2013).
4.6 Objeto das patentes depositadas
O objeto das patentes depositadas (Figura 6) reflete a grande demanda do FOS como alimento
funcional, apesar de no universo da pesquisa serem encontradas patentes deste ingrediente com
finalidade terapêutica, como por exemplo, o seu uso para tratamento de otites, caríes, ação antitumoral, ressaca, etc.
INDÚSTRIA
FARMACÊUTICA
9%
INDÚSTRIA DE
ALIMENTOS E
FARMACÉUTICA
10%
INDÚSTRIA DE
ALIMENTOS
81%
Figura 6 - Distribuição das patentes de frutooligossacarídeo por destinação e/ou aplicação, na base Espacenet.
Fonte: Autoria própria (2013).
A classificação deste item foi dificultada pois se confundem alimentos com indicações
terapêuticas os com propriedades de saúde e alimentos com alegação funcional, no Brasil a Agencia
Nacional da Vigilância Sanitária – ANVISA segundo a Resolução nº 19, de 30 de abril de 1999
classifica: Alegação de Propriedade Funcional - é aquela relativa ao papel metabólico ou
fisiológico que o nutriente ou não nutriente tem no crescimento, desenvolvimento, manutenção e
outras funções normais do organismo humano. Alegação de Propriedade de Saúde - é aquela que
afirma, sugere ou implica a existência de relação entre o alimento ou ingrediente com doença ou
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condição relacionada à saúde. Nesta legislação excluem-se os alimentos com indicações
terapêuticas.
Tabela 3 – Descrição da aplicabilidade dos métodos e técnicas patenteados na base europeia.
APLICABILIDADE
Alimento funcional com propriedade de tratamento da cárie
Alimento funcional para tratamento da ressaca
Alimento funcional com propriedade de redução da glicose, melhorar
imunidade e função antitumoral
Emplastos
Biofilme com atividade pebiótica
Método de estabilização de frutooligossacarídeo
Ingrediente para indústria farmacêutica
Alimento funcional com propriedade de melhorar imunidade e função
antitumoral
Creme dental
Alimento funcional com propriedade de redução de anemias
Alimento funcional com propriedade de redução de reações alérgicas
Alimento funcional com propriedade antitumoral
Alimento funcional para tratamento da otite
Alimento funcional com propriedade de redução da glicose
Extração do frutooligossacarídeo da sacarose com enzimas
Produção de frutooligossacarídeo com microorganismos
Alimento funcional com propriedade para tratamento da osteoporose
Alimento funcional - mistura infantil
Alimento funcional energético
Extração de Frutooligossacarídeo de parte de vegetal
Produto para panificação
Extração de frutooligossacarídeo do yacon
Alimento funcional para regulação intestinal
Alimento funcional com propriedade de melhoria do sistema imunológico
Edulcorantes
Ingrediente para indústria
Alimento funcional para redução do peso
Alimento Funcional
TOTAL
Fonte: Autoria própria (2013).
QUANT. DE PATENTES
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4
4
4
5
6
7
8
9
10
11
12
74
179
4.7 Tipos de patentes depositadas
De acordo com o gráfico da Figura 7 há uma predominância para a elaboração de produto. O
método de extração/produção do FOS compõe 8% das patentes, principalmente sua extração do
Yacon, planta tuberosa andina rica em FOS, também foram encontradas a extração deste composto
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em raiz de chicória rica em inulina e a sua produção através de conversão enzimática da sacarose, o
que permite sua produção em larga escala.
MÉTODO DE
EXTRAÇÃO
8%
MÉTODO DE
PRODUÇÃO
5%
PRODUTO
87%
Figura 7 - Distribuição das patentes de frutooligossacarídeo por destinação e/ou aplicação.
Fonte: Autoria própria (2013).
5. Conclusões
O mercado asiático, especialmente o Japão, parece ser o mercado de maior interesse para a
proteção da tecnologia pesquisada, já que foi encontrada neste país o maior número de patentes
referentes ao tema em questão é ele também o detentor da primeira patente relacionada a FOS em
1983. A maioria das patentes pesquisadas refere-se a produtos ou alimentos funcionais, algumas
patentes possuem indicações terapêuticas para o tratamento ou controle de doenças degenerativas,
tais como: diabetes, câncer de cólon, e controle de osteoporose dentre outras, alguns destes efeitos
podem ser comprovado por pesquisas desenvolvidas nesta área em todo o mundo. A maior parte das
patentes é de empresas principalmente laboratórios, o que reflete ser uma tecnologia recente ainda
não difundida já que a descoberta dos benefícios do FOS é relativamente nova, o termo prebiótico
foi primeiramente empregado por Gibson & Roberfroid em 1995. A produção de mamão
desidratado com adição de FOS representa a junção das propriedades de ambos para a elaboração
de um produto que atenda principalmente o público de pessoas que sofrem de constipação intestinal
o mamão possui enzimas (papaína) que auxiliam a digestão de proteínas, além de conter fibras, e
compostos bioativos como vitamina C e carotenoides que possuem função antioxidante no
organismo. O FOS é um prebiótico de o efeito bifidogênico, que melhora a microbiota intestinal.
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5. Perspectivas
Espera-se que o cenário retratado nesta pesquisa se modifique em curto prazo,
principalmente no Brasil, pois o governo tem investido maciçamente na área ciência, tecnologia e
inovação, através da criação de redes de cooperação como os Nit’s nas universidades, estímulos
financeiros, incluindo incentivos fiscais, linhas de crédito específicas, recursos reembolsáveis e não
reembolsáveis, redução de juros nos empréstimos e subvenção para a contratação de pesquisadores,
apoios de órgãos como o Sebrae, SENAI, etc. Recentemente o governo federal lançou o Plano
Inova Empresa, que prevê investimentos de R$ 32,9 bilhões para impulsionar, por meio da inovação
tecnológica, a produtividade e a competitividade em diversos setores da economia. Os recursos
serão aplicados neste ano e em 2014 e contemplarão empresas de todos os portes, dos setores
industrial, agrícola e de serviços.
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