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
|
|
Upon successful completion of this course, students will be able to:
-
Ability to understand the biocatalysts, bioconversions and bioconversion kinetics
Contribution to Program Outcomes
-
Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
-
Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
-
Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
-
Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
-
Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
-
Doğru ve güvenilir bilgiye ulaşmanın yollarını bilmek
-
Biyoteknoloji alanında akademik dünya ile iş dünyası arasında köprü olabilmek ve üniversite-sanayi işbirliklerinin kurulup geliştirilmesini sağlayabilmek
Method of assessment
-
Written exam
-
Ability to understand the biotransport phenomena in bioprocess systems. Ability to make calculations about mass and heat transfer
Contribution to Program Outcomes
-
Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
-
Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
-
Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
-
Sanayinin Ar-Ge faaliyetleri için gerekli teorik ve deneysel bilgi birikimine sahip olmak
-
Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
-
Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
Method of assessment
-
Written exam
-
Ability to understandmicrobial kinetics
Contribution to Program Outcomes
-
Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
-
Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
-
Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
-
Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
Method of assessment
-
Written exam
-
Ability to understand biorector design basics
Contribution to Program Outcomes
-
Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
-
Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
-
Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
-
Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
-
Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
Method of assessment
-
Written exam
-
Ability to understand different operational modes (the batch, continuous, fed-batch and semi-continuous modes)
Contribution to Program Outcomes
-
Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
-
Başta biyoloji olmak üzere ilgili temel bilimlerde ve mühendislik alanlarında sağlam bir altyapıya sahip olmak
-
Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
-
Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
-
Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
Method of assessment
-
Written exam
|
|
Contents
|
|
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
|
|
|
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
|
|
|
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)
|
|
|
-->