A operação de biorreatores baseia-se na cinética do processo e na fluidodinâmica do sistema. Para o acompanhamento da cinética de processo, são necessárias metodologias para medida das concentrações das variáveis de estado, como a biomassa formada, consumo de substratos e produtos formados ao longo do processo.

Para esse acompanhamento, o IPT conta com biorreatores totalmente instrumentados, com capacidade entre 0,5 e 100 litros, cromatógrafos de fase gasosa, líquida e iônica, espectrômetros e analisadores de gases. Dispõe ainda de instrumentos para medida de tensão superficial e viscosidade, bem como ferramentas matemáticas que permitem simulações da fluidodinâmica do reator e da dinâmica do processo. A medida de consumo de oxigênio em processos aeróbios e a capacidade de transferência de oxigênio de sistemas de aeração também têm sido utilizados para o dimensionamento de biorreatores.

Com base nos conhecimentos adquiridos nos diversos processos biotecnológicos desenvolvidos, o IPT projeta biorreatores industriais, auxiliando a implantação de novas indústrias. Além do projeto básico do biorreator, o Instituto fornece apoio à operação dos equipamentos e ao treinamento da equipe responsável.