ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Syllabus ( BTEC 562 )


   Basic information
Course title: Bioprocess Engineering
Course code: BTEC 562
Lecturer: Assoc. Prof. Dr. Müge İŞLETEN HOŞOĞLU
ECTS credits: 7,5
GTU credits: 3 (3+0+0)
Year, Semester: 2022-2023, Spring
Level of course: Second Cycle (Master's)
Type of course: Area Elective
Language of instruction: English
Mode of delivery: Face to face
Pre- and co-requisites: yok
Professional practice: No
Purpose of the course: This course is intended to enable students to learn the basics of chemical reaction, bioreaction, and bioprocess engineering with different reactor types, including applications related to enzyme and microbial growth kinetics. The course includes lectures via face-to-face instruction, complemented by sample problem solutions and homeworks.
   Learning outcomes Up

Upon successful completion of this course, students will be able to:

  1. Ability to understand the biocatalysts, bioconversions and bioconversion kinetics

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    3. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    4. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    5. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    6. Doğru ve güvenilir bilgiye ulaşmanın yollarını bilmek
    7. Biyoteknoloji alanında akademik dünya ile iş dünyası arasında köprü olabilmek ve üniversite-sanayi işbirliklerinin kurulup geliştirilmesini sağlayabilmek

    Method of assessment

    1. Written exam
  2. Ability to understand the biotransport phenomena in bioprocess systems. Ability to make calculations about mass and heat transfer

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    3. Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
    4. Sanayinin Ar-Ge faaliyetleri için gerekli teorik ve deneysel bilgi birikimine sahip olmak
    5. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    6. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek

    Method of assessment

    1. Written exam
  3. Ability to understandmicrobial kinetics

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    3. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    4. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek

    Method of assessment

    1. Written exam
  4. Ability to understand biorector design basics

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    3. Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
    4. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    5. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek

    Method of assessment

    1. Written exam
  5. Ability to understand different operational modes (the batch, continuous, fed-batch and semi-continuous modes)

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
    3. Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
    4. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    5. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek

    Method of assessment

    1. Written exam
   Contents Up
Week 1: Giving information about the course and how to proceed in the lesson, Introduction to bioprocess development
Week 2: An overview of the biological basics
Week 3: An overview of the chemical reaction basics
Week 4: Biocatalsyts and their properties: Microorganims &enzymes
Week 5: Enzyme kinetics
Week 6: Microbial kinetics
Week 7: Biotransport processes in bioprocesses: Material Balances
Week 8: Biotransport processes in bioprocesses: Material Balances –Mid-term Exam
Week 9: Energy Balances
Week 10: Fluid rheology, mixing and hydrodynamic behaviours
Week 11: Fluid rheology, mixing and hydrodynamic behaviours
Week 12: Bioreactors, specifications of bioreactors, operational and design parameters
Week 13: Operational modes in bioreactors: Batch, continuous, fed-batch and semi-continuous process
Week 14: Transport phenomena in bioprocesses: Mass transfer
Week 15*: -
Week 16*: Final Exam
Textbooks and materials: Ders notları, önerilen kitaplar
Recommended readings: 1. Pauline M. Doran, Bioprocess Engineering Principles, Academic Press (Elsevier), 199
1. 2. Michael Shuler and Fikret Kargi. Bioprocess engineering basic concepts.
2. 3. Bailey, J. E and Ollis, D. F, Biochemical Engineering Fundamentals, McGraw-Hill Book co. Singapore, 1986
4.Jens Nielsen, John Villadsen, Gunnar Liden, Bioreaction Engineering Principles, Kluwer Academic, 2003
  * Between 15th and 16th weeks is there a free week for students to prepare for final exam.
Assessment Up
Method of assessment Week number Weight (%)
Mid-terms: 8 40
Other in-term studies: 0
Project: 0
Homework: 0
Quiz: 0
Final exam: 16 60
  Total weight:
(%)
   Workload Up
Activity Duration (Hours per week) Total number of weeks Total hours in term
Courses (Face-to-face teaching): 3 14
Own studies outside class: 5 14
Practice, Recitation: 0 0
Homework: 0 0
Term project: 0 0
Term project presentation: 0 0
Quiz: 0 0
Own study for mid-term exam: 35 1
Mid-term: 3 1
Personal studies for final exam: 35 1
Final exam: 3 1
    Total workload:
    Total ECTS credits:
*
  * ECTS credit is calculated by dividing total workload by 25.
(1 ECTS = 25 work hours)
-->