Capacitar o aluno para a análise e simulação de processos biotecnológicos através do desenvolvimento de modelos matemáticos baseados em princípios de conservação de massa, energia e quantidade de movimento, além de equações constitutivas, condições iniciais e de contorno. Serão ainda apresentadas e discutidas ferramentas computacionais aplicadas à resolução de modelos matemáticos e à simulação de processos, enfatizando o uso destas em problemas de engenharia bioquímica.

Introdução à modelagem e simulação de bioprocessos; Estudo de problemas ligados à indústria de bioprocessos envolvendo o desenvolvimento e a resolução de modelos fenomenológicos: programas computacionais e equações algébricas; Modelagem matemática e simulação de processos fermentativos; Desenvolvimento e resolução de modelos: equações diferenciais; Ajuste de parâmetros e otimização de bioprocessos; Utilização de simuladores de processos aplicada à biotecnologia.

1. Introdução à modelagem e simulação de bioprocessos
1.1. Definição de modelo matemático
1.2. Conceituação de variáveis dependentes e independentes de um sistema
1.3. Definição e classificação de volume de controle
2. Estudo de problemas ligados à indústria de bioprocessos envolvendo o desenvolvimento e a resolução de modelos fenomenológicos: programas computacionais e equações algébricas
2.1 Introdução ao programa computacional utilizado para a resolução dos modelos matemáticos
2.2 Problemas envolvendo sistemas de equações lineares
2.3 Problemas envolvendo equações não lineares
2.4 Problemas envolvendo sistemas de equações não lineares
3. Modelagem matemática e simulação de processos fermentativos
3.1. Objetivos
3.2. Diferenças entre processos químicos e fermentativos
3.3. Interações entre a população microbiana e o meio de cultura
3.4. Formulação e classificação de modelos matemáticos de processos fermentativos 
3.5. Modelos cinéticos de crescimento celular, consumo de substrato e formação de produtos em processos fermentativos
3.6. Modelagem de processo fermentativo em reator: descontínuo, contínuo, contínuo com reciclo de células, descontínuo alimentado e tubular.
4. Desenvolvimento e resolução de modelos: equações diferenciais
5. Ajuste de parâmetros e otimização de bioprocessos
6. Utilização de simuladores de processos aplicada à biotecnologia
6.1. Projetos auxiliados por pacotes computacionais de simulação de projetos
6.2. Classificação dos pacotes computacionais de simulação de processos
6.3. Síntese e análise de processos
6.4. Desenvolvimento de fluxogramas de simulação: conceitos e limitações, convergência.
6.5. Exemplos de aplicação