Vigilancia tecnológica del sector agroindustrial

Juan Manuel Andrade
Corporación Universitaria Minuto de Dios, Colombia
jandrandenav@uniminuto.edu.co [Link]

Elías Ramírez Plazas
Universidad Surcolombiana, Colombia
elias.ramirez@usco.edu.co [Link]

Alexander Quintero
Universidad Surcolombiana, Colombia
alequin@usco.edu.co [Link]

Resumen

La gestión científica y tecnológica en la actualidad es indispensable para el desarrollo regional y nacional, especialmente en sectores con importancia y proyección tanto social como económica. Por tal motivo, el presente artículo presenta un estudio de Vigilancia Tecnológica para el sector agroindustrial a partir de ecuaciones de búsqueda en la base de datos Scopus. Asimismo, se definió un plan para el estudio que contempla cuatro etapas: producción científica, autores destacados en la producción científica, países con mayor número de publicaciones e instituciones destacadas con producción científica. Finalmente, se evidenció la tendencia creciente durante la década estudiada en investigaciones relacionadas con la utilidad de subproductos y propiedades de los productos de origen agropecuario.

Palabras clave: Ecuación de búsqueda, agroindustria, vigilancia tecnológica, producción científica.

Technological surveillance of the agro-industrial sector

Abstract

Scientific and technological management are currently imperative for regional and national development, especially in sectors of social and economic importance. For this reason, the present article presents a Technological Watch study for the agroindustrial sector, based on search equations in the Scopus database. Also, the plan for the study was defined as four stages: scientific production, outstanding authors in scientific production, countries with the highest number of publications and institutions with scientific production. Finally, the growing trend during the decade studied was evidenced in research related to the utility of byproducts and properties of products of agricultural origin.

Keywords: Equation Research, agroindustry, Technology Watch, Scientific production.

Los últimos 15 años, Venezuela ha experimentado un proceso de transformaciones sociales y políticas, que de forma evidente ha impactado al Estado y la institucionalidad que este ordena. El proceso constituyente convocado en 1.999 por el recién electo presidente, Hugo Chávez, hizo posible que además de la consulta y la posibilidad de aportar con propuestas concretas a la redacción del nuevo texto constitucional, las personas, colectivos y movimientos se involucraran de forma directa en la construcción de una nueva institucionalidad y por ende en el diseño y ejecución de las políticas públicas a través de las cuales se daría vida a lo refrendado en la nueva constitución. Así, las organizaciones feministas y los movimientos de mujeres, experimentaron por primera vez en mucho tiempo la posibilidad de ser sujetos visibles no solo desde el reconocimiento de derechos hasta entonces postergados, sino también desde la participación activa y directa en la transformación social que ocurría en el país.

Introducción

Las dinámicas del comercio internacional han sido relevantes en la determinación de las estructuras productivas de sectores económicos en la gran mayoría de los países, ocasionando que los distintos sectores productivos se replanteen constantemente, especialmente cuando existe un número importante de medianas y pequeñas empresas que necesitan avanzar tecnológicamente, a un ritmo competitivo y desarrollar competencias dinámicas (Rivera, 2015). Al respecto, recientes experiencias sugieren que una manera exitosa de reaccionar a este entorno consiste en incrementar las inversiones en I+D+i para la mejora de productos y procesos (Sandino-Vargas, 2014).

En esa lógica, en el auge de las nuevas tecnologías, tendencias como la vigilancia tecnológica se han venido imponiendo como estrategias de competitividad, en gran medida, justificadas por el volumen de información relevante necesaria para la toma de decisiones (Palop & Vicente, 1999; Ramírez-Calvo et al., 2013).

Reconociendo el valor potencial del análisis bibliométrico (Daim et al., 2006; Lee, Kim & Shin, 2017), muchos autores han centrado sus estudios en herramientas como la minería de datos (Lee, Kim, Song, Park & Shin, 2014) y el análisis de patentes (Lee, Yoon & Park, 2009).

La vigilancia tecnológica (en adelante, VT) puede definirse como el proceso sistemático y organizado de búsqueda, captación y análisis de información de carácter tecnológico, comercial, competitivo y normativo a nivel nacional e internacional, que permite anticiparse para esclarecer las acciones a través de las decisiones, pasando antes por la apropiación y llegando a un aprendizaje colectivo o de la organización (Cinertya Consulting, 2010; Du Toit, 2013; Strategic and Competitive Intelligence Professionals, 2014).

La aplicación de este modelo metodológico tiene su fundamentación y origen en los modelos prospectivos, que a través de su aplicación permite la identificación de factores de cambio o factores portadores de futuro, que tendrán un impacto directo en el proceso de planeación estratégica y que definirá el escenario deseado para una empresa o territorio.

La VT nace de la necesidad de las organizaciones de observar su entorno y tener la capacidad de responder a los cambios que se producen, y que generalmente las afectan. En otras palabras, es el esfuerzo sistemático y organizado por la empresa de observación, captación, análisis, difusión precisa y recuperación de información sobre los hechos del entorno económico, tecnológico, social o comercial, relevantes para la misma por poder implicar una oportunidad u amenaza, con objeto de poder tomar decisiones con menor riesgo y poder anticiparse a los cambios (Escorsa & Maspons, 2001; Du Toit, 2013; Villarroel, 2015).

A pesar de que existen diferentes tipologías de vigilancia tecnológica (ver figura 1), en el presente estudio se enfoca en la referente a los avances en producción científica y tecnológica.

Figura 1. Tipología de la Vigilancia tecnológica
Fuente: Elaboración propia

Lo anterior dado que VT está centrada en los avances del estado de la técnica y de la tecnología de disponible y emergente en cualquier sector empresarial. Esta permite identificar tecnologías en declive y garantizar los procesos de transferencia tecnológica, de igual forma en el área de investigación y desarrollo permite establecer el nivel inventivo y de patentabilidad de una innovación (Cinertya Consulting, 2010; Strategic and Competitive Intelligence Professionals, 2014).

Así, el sector puede organizar la vigilancia en torno a la información sobre los competidores actuales y/o potenciales, y de aquellos productos sustitutos, realizando un análisis y seguimiento del destino de sus inversiones, sus productos, circuitos de distribución, tiempos de respuesta, tipo de clientes y grado de satisfacción, su organización y capacidad financiera. La cadena de valor del sector y su participación en dicha cadena de valor (Porter & Cunningham, 2005). En ese entendido, se torna relevante conocer las tendencias científicas relacionadas con la agroindustria, teniendo en cuenta que se constituye en una apuesta productiva nacional de la que depende ampliamente la economía colombiana, y que en años recientes ha realizado ingentes esfuerzos por implementar desarrollos de base tecnológica que le permitan reorientar su cadena productiva hacia productos con valor agregado.

Por lo tanto, aspectos como la producción científica, autores destacados en la producción científica, países con mayor número de publicaciones e instituciones destacadas con producción científica, serán objeto de estudio en este artículo.

Materiales y métodos

Para la realización de estudios de vigilancia tecnológica existen varios procedimientos descritos por autores reconocidos, la metodología usada para el desarrollo del estudio se expone a continuación (Berges-García, Meneses-Chaus & Martínez-Ortega, 2016; Giménez-Toledo, & Román-Román, 2001).

Figura 2. Metodología General Para Vigilancia Tecnológica
Fuente: Elaboración propia

Construcción de la matriz de búsqueda

La construcción de la matriz de búsqueda está orientada a la definición del alcance del estudio. Este se desarrolla en conjunto entre expertos e investigadores, que por su conocimiento y experiencia aportan elementos clave a tener en cuenta en el desarrollo del mismo.

La matriz se representa a través de un mapa conceptual que permite a los vigías y analistas orientar sus esfuerzos en búsqueda del objetivo planteado (ver figura 3).

Figura 3. Matriz de búsqueda para los cuatro frutos promisorios
Fuente: Elaboración propia

Identificación de las herramientas a utilizar

Para la elaboración del artículo se identificó y accedió a las principales bases de datos que alberga información relacionada con el tema de investigación, utilizando:

- A nivel científico

Scopus: La mayor base de datos de citas y resúmenes de literatura revisada por pares: revistas científicas, libros y actas de congresos. Cuenta con herramientas inteligentes para rastrear, analizar y visualizar la investigación, ofreciendo una visión general de la producción mundial de investigación en los campos de la ciencia, la tecnología, la medicina, las ciencias sociales y las artes y las humanidades.

Búsqueda de la información

Teniendo en cuenta que es importante establecer dentro de las búsquedas los parámetros que se convertirán en indicadores, y de este modo lograr una homogeneidad en la información. Para la exploración de la información, se establecieron diferentes ecuaciones lógicas basadas en tesauros y operadores booleanos, con el fin de obtener la mayor cantidad de datos científicos, tecnológicos, comerciales y conceptuales validados.

Identificación y definición de tesauros

Inicialmente se construye un tesauro o listado de palabras con significados similares o sinónimos en inglés, los cuales permitirán establecer relaciones directas o indirectas con los conceptos a consultar, y a su vez, construir de forma más precisa las ecuaciones de búsqueda.

Para tal propósito se utilizaron herramientas validadas internacionalmente, que agrupan los tesauros a nivel mundial, como el SCIMago Journal & Country Ranky el Map Generator, que muestra de manera gráfica la interacción que presentan las diferentes áreas del conocimiento por país y años, permitiendo generar con mayor facilidad las predicciones de búsqueda dado que está integrado con Scopus.

Construcción de las ecuaciones mediante el uso de operadores

En la construcción de las ecuaciones de búsqueda se tuvo en cuenta tanto los tesauros, como los operadores boléanos, estimando una construcción de tres ecuaciones para búsqueda de artículos científicos y otras tres para búsqueda de patentes. Los operadores permitieron enfocar la exploración, vinculando términos de búsqueda y definiendo la relación entre ellos.

Construcción de los indicadores para el análisis bibliométrico

La construcción de los indicadores está fundamentada en un análisis bibliométrico, que engloba el estudio de los aspectos cuantitativos de la producción, diseminación y uso de la información que se tiene registrada en bases de datos especializadas, tratando de identificar:

* La frecuencia de uso de las palabras y frases, tanto en textos y artículos científicos, como en patentes, teniendo en cuenta la distribución por autores, por tipo de documento, por instituciones, y por países.

* Las características de la productividad autoral, medida por el número de documentos publicados o por el grado de colaboración.

* Las características de las fuentes publicadas, incluyendo la distribución de los documentos por disciplinas

La construcción para cada bloque será la siguiente:

o Bloque de producción bibliográfica

o Publicaciones en el tiempo

o Palabras claves

o Instituciones con mayor número de publicaciones

o Países con mayor número de publicaciones

La ecuación de busqueda utilizada fue ( ( ( TITLE-ABS-KEY ( agroindustria ) ) OR ( TITLEABS- KEY ( agro-industria ) ) OR ( TITLE-ABSKEY ( agroindustry ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( agro-industrial ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( agroindustry ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( agribusiness ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( agri-food industry ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( agroaliment* ) ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( "agri-food sector" ) ) OR ( TITLE-ABS-KEY ( agro-food ) ) ) AND PUBYEAR > 2004

Análisis de la información

Para el procesamiento de la información se utilizó el software de vigilancia tecnológica Matheo Analizer, mediante el cual se pudo obtener, una manipulación precisa de los archivos planos exportados de cada una de las bases de datos, el software maneja una interfaz que permite una mejor visualización y manipulación de los datos obtenidos generando relaciones de intercambio para grupos de datos.

Luego de obtener la información según los indicadores construidos, se analizaron los principales avances científicos publicados en artículos de revistas indexadas, con el fin de:

o Buscar los países líderes o más relevantes en el desarrollo de tecnologías parecidas o similares a la cobijada en la invención o en donde parece haber una actividad industrial o comercial en relación con la misma.

o Países donde tecnologías similares o parecidas están emergiendo (en proceso de consolidación industrial y/o comercial).

o Investigar sobre las solicitantes actuales de patentes más relevantes (empresas, universidades, centros de investigación y afines) en el desarrollo de tecnologías similares.

Resultados y discusión

Producción científica

Los resultados obtenidos a través de la ecuación de búsqueda desarrollada muestran para el periodo 2005 – 2016 un total de 7.858 productos de conocimiento relacionados con el área de estudio y producción científica con una tendencia creciente para el sector agroindustrial (ver figura 4).

Figura 4. Producción científica para sector agroindustrial (2005 – 2015)
Fuente: Elaboración propia

Entre los productos de conocimiento se cuentan 6.819 artículos científicos, 717 documentos derivados de conferencias y 322 capítulos de libros. Las áreas de conocimiento relacionadas comprenden la agricultura y ciencias biológicas con 3.873 documentos, ciencias sociales con 1.799, ciencias ambientales 1.426, gestión de negocios y contabilidad, bioquímica y genética molecular con 760.

A partir de estas áreas temáticas, se obtienen las siguientes tendencias de investigación que marcan la evolución del sector (ver figura 5).

Figura 5. Tendencias de investigación para agricultura y ciencias biológicas
Fuente: Elaboración propia

Para el campo de la agricultura y ciencias biológicas, las tres principales subáreas de investigación son fermentación, seguridad alimentaria y actividad enzimática. En la primera se destaca la producción de biodiesel, etanol o bioetanol a partir de lignocelulosa derivada de plantas procesadoras de caña panelera u otros cultivos. Su principal foco de investigación es el desarrollo de equipos de bajo costo, pues la limitación que tiene el procesamiento de lignocelulosa es la ausencia de tecnológica accesible a medianos y pequeños productores. Otro aspecto es la recuperación de residuos basado en fermentación enzimática, ultrasonido con Aspergillus japonicus PJ01 y Bacillus subtilis NX-2.

Frente a la seguridad alimentaria, la investigación en el área de trazabilidad se basa en soluciones TIC para el sector agroindustrial, con más cantidad y calidad de información, mejorando las expectativas del consumidor en cuanto a seguridad alimentaria y calidad del producto. Para el caso de la subárea de cadenas de valor la investigaciones se centran en la satisfacción del consumidor final y su percepción de valor en el producto agroindustrial que consume, de igual forma el enfoque se centra en el estudio de la producción a pequeña escala y la fragmentación de mercados que rompe las cadenas de valor.

En cuanto a la subárea de actividad enzimática, se desataca la recuperación de residuos sólidos y lodos a través de enzimas hidrolíticas, que permiten la remoción de grasas y aceites para la recuperación por medio de otros tratamientos posteriores de bajo costo aplicados a residuos agroindustriales.

Para el área ciencias ambientales se destacan dos subáreas de investigación: biomasa, sostenibilidad y gestión de residuos líquidos (ver figura 6). En cuanto a la biomasa, la subárea de biogás se enfoca en digestión anaeróbica con aplicación de algas a través de la evaluación del potencial bioquímico de metano para el incremento de su rendimiento.

En cuanto a los bioplásticos, el foco de investigación es la producción de Polihidroxialcanoato “bioplástico”. Este polímero presenta la propiedad de degradabilidad, basado en el tratamiento de desechos de la industria de papel y la acidificación a través de bacterias en diferentes etapas de los desechos. La biodegradación se orienta a la modelación cinética de biodigestión de residuos, y la biodegradación por microorganismos como Burkholderia cepacia y organismos halófilos.

Figura 6. Tendencias de investigación para el área temática ciencias ambientales
Fuente: Elaboración propia

Para la subárea de sostenibilidad, la evaluación de ciclos de vida se orienta en la evaluación de cadenas de valor y proveeduría de productos agroindustriales para la identificación de puntos críticos de impacto ambiental que deban ser intervenidos con el fin de mejorar la productividad y sostenibilidad de los procesos productivos.

Por último en la subárea de gestión de residuos líquidos, sobresale la investigación de microalgas y bacterias para la producción de biocombustibles a través de agregación de biomasa de microalgas y baterías Chlorella sorokiniana. El tratamiento combinado facilita la eliminación de carga lipídica de residuos líquidos.

Se estima que la producción de algas es diez veces más alta que las plantas cultivadas en tierras, y presenta independencia de tierra para cultivo. La biomasa de algas es rica en lípidos, proteínas y almidón, que pueden ser convertidos en energía usando procesos térmicos, bioquímicos y esterificación de ácidos grasos para producir biodiesel, incluso pude servir para la producción de biocombustibles de segunda generación como el metano.

En cuanto al área temática de bioquímica y genética molecular (ver figura 7), se destacan dos subáreas de investigación; la farmacéutica y la síntesis enzimática. Para la subárea farmacéutica, la investigación se enfoca en la identificación y caracterización de principios activos de materias primas agrícolas y residuos agroindustrial para la producción de productos cosméticos, entre los principios activos se destacan los fenoles y carotenoides principalmente de café y polifenoles antioxidantes de pericarpio de palta (aguacate) entre otros.

Figura 7. Tendencias de investigación para bioquímica y genética molecular
Fuente: Elaboración propia

La investigación en formulación médica se orienta en la obtención de ácidos fenólicos tales como ácido cafeico, ácido p-cumárico y ácido ferúlico por diferentes vías. Los ensayos se han realizado mediante eruloil esterasa derivada de aspergillus niger. Los desechos utilizados para la obtención de estos principios con potencial farmacéutico fueron pulpa de café, pulpa de manzana y paja de trigo.

Para el subárea de síntesis enzimática, existe especial interés en la obtención de xilanasa a partir de desechos agroindustriales, mediante microrganismos como aspergillus niger, aspergillus orizae, aspergillus japónico, penicillium canescens, talaromices y bacilos circulans. Las xilanasas pertenecen a los pentosanasas, un grupo de enzimas que descomponen componentes de la matriz de la pared celular de las plantas, y se utiliza en panadería principalmente como una enzima de hornear para mejorar cualidades de masa (trabajabilidad, estabilidad) y para optimizar el producto (estabilización de la corteza y el volumen).

Autores destacados en la producción científica

Figura 8. Autores destacados en el sector agroindustrial (2005 – 2015)
Fuente: Elaboración propia

La producción científica relacionada con el sector agroindustrial (ver figura 8) está liderada por el científico Carlos Ricardo Soccol, de la Universidad Federal de Paraná, con 33 publicaciones relacionadas con agroindustria, su área de investigación principal es la bioquímica y la genética molecular (Coral Medina et al., 2015; Da Luz Costa et al., 2015; De Melo et al., 2015; Medina-Macedo et al., 2015; Moreira et al., 2015; Liguori et al., 2015) (ver tabla 1).

Tabla 1. Producción científica reciente C. R. Soccol

Fuente: Elaboración propia

El segundo autor con mayor cantidad de publicaciones es Ashok Pandey, de la división de biotecnología del instituto Nacional Interdisciplinario de Ciencia y Tecnología, en Thiruvananthapuram, India. Coautor de Soccol en algunas publicaciones. Sus investigaciones se han centrado en la evaluación de métodos de fermentación y obtención de antioxidantes (Khare, Pandey & Larroche, 2015; Prabisha et al., 2015; Sajitha et al., 2015; Sajna et al., 2015; Sindhu et al., 2015; Varsha et al., 2015; Vivek, Pandey & Binod, 2015) (ver tabla 2).

Tabla 2. Producción científica reciente A. Pandey

Fuente: Elaboración propia

Por último el científico Ludwig Theuvsen, departamento de Economía Agrícola y Desarrollo Rural de la Universitat Göttingen en Alemania, con 21 publicaciones, su área específica de trabajo son las cadenas de valor agroindustriales (Gollisch & Theuvsen, 2015; Guenther-Lübbers, Bergmann & Theuvsen, 2015; Guenther-Lübbers & Theuvsen, 2015; Heise & Theuvsen, 2015; Heise & Theuvsen, 2015a; Näther & Theuvsen, 2015; Schulte & Theuvsen, 2015) (ver tabla 3).

Tabla 3. Producción científica reciente L. Theuvsen

Fuente: Elaboración propia

Finalmente, a nivel nacional se destaca Piedad Gañan R., de la Universidad Pontificia Bolivariana sede Medellín, con 6 publicaciones, se desempeña especialmente en la obtención de nanofibras y nanocompuestos a partir de desechos agroindustriales (Andrade et al., 2015; Álvarezet al., 2015; Castro et al., 2015; Castro, Zuluaga et al., 2015; Correa et al., 2015; Montoya et al., 2014; Osorio et al., 2014) (ver tabla 4).

Tabla 4. Producción científica reciente P. Gañan

Fuente: Elaboración propia

Países con mayor número de publicaciones

Entre los países con mayor número de publicaciones relacionados, se destacan Brasil, Estados Unidos e Italia. En el caso de Brasil, las 1.169 publicaciones están relacionadas directamente con Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária-Embrapa, la Universidad de Sao Paulo-USP y la Universidad Estadual Paulista- UNESP (ver figura 9).

Figura 9. Países con producción científica para sector agroindustrial (2005 – 2015)
Fuente: Elaboración propia

En el caso de Estados Unidos, con 833 publicaciones, se destacan las publicaciones relacionadas con la Universidad Estatal de Michigan, la Universidad de Purdue y la Universidad de Cornell. En cuanto a la vinculación y trabajo en red para el caso de Estados Unidos se evidencia 34 publicaciones con investigadores canadienses. Finalmente, Colombia aparece en el puesto 16 con 108 publicaciones durante el periodo 2005 – 2015.

Instituciones destacadas con producción científica

Entre las principales instituciones relacionadas con la producción científica se encuentra la Universidad de Sao Paulo, la Universidad de Wageningen y Universidad Estatal Paulista. Como se observa el 80% de las instituciones en el top 10 pertenecen a Brasil, una de Holanda y otra de Estados Unidos. A nivel nacional, en el puesto 17 con 36 publicaciones, aparece la Universidad Nacional de Colombia (ver figura 10).

Figura 10. Instituciones con producción científica
Fuente: Elaboración propia

Conclusiones

A partir de los resultados encontrados se puede concluir que la producción científica relacionada con la agroindustria se encuentra concentrada en los países desarrollados como Estados Unidos, Italia, España, Gran Bretaña, Alemania, Canadá, entre otros; sin embargo, Brasil se constituye en el líder indiscutible, como representante de los países emergente junto con India. Este último, ubicado en quinto puesto.

Asimismo, se aprecia una tendencia altamente creciente en la producción científica en el periodo estudiado, que supera la barrera de los mil productos para 2015, con una dinámica incremental para 2016.

Frente a los campos de investigación en agroindustria, sobresales tres grandes áreas de investigación: 1) Agricultura y ciencias biológicas; 2) Ciencias ambientales, y 3) Química y genética molecular. Para el área de la agricultura y ciencias biológicas, las tres principales subáreas de investigación son fermentación, seguridad alimentaria y actividad enzimática. Para el área ciencias ambientales se destacan dos subáreas de investigación: biomasa, sostenibilidad y gestión de residuos líquidos. En cuanto al área de bioquímica y genética molecular, se destacan dos subáreas de investigación; la farmacéutica y la síntesis enzimática. En general, se aprecia un alto grado de investigación de la utilidad de los subproductos y compuestos de los productos agropecuarios para el uso industrial, con alto un nivel de investigación de alta complejidad y especialización.

Con relación a los autores más productivos en las diferentes áreas de investigación, se debe resaltar de que los tres autores que más acumulan productos científicos, dos corresponden a países emergentes como Brasil e India, mientras el tercero corresponde a Alemania.

Lo anterior parece corresponder al alto potencial productor de materias primas de origen agropecuario de los dos países líderes mencionados, que buscan aceleradamente la incursión de valores agregados.

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