Credits: 5

Schedule: 25.02.2020 - 03.06.2020

Teacher in charge (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Tero Eerikäinen

Contact information for the course (applies in this implementation): 

https://mycourses.aalto.fi/course/view.php?id=24136

Teaching Period (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

IV-V   

Learning Outcomes (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa

  1. kuvailla biotekniikkaa teollisuuden alana ja sen tuotteita ja menetelmiä sekä sovelluksia eri alueilla ja käsitellä teollisen biotekniikan mahdollisuuksia ja haasteita
  2. esittää bioprosesseissa esiintyviä siirtoilmiöitä (aine- ja energia-) kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti sekä esittää arvioita biologisten komponenttien (solut, proteiinit, substraatit, tuotteet, entsyymit) käyttäytymisestä prosessiolosuhteissa
  3. tunnistaa aseptiikan vaatimukset laite- ja prosessiratkaisuissa sekä käytännön toteutuksessa  
  4. konseptitasolla yhdistää bioprosessitekniikan yksikköoperaatioita prosessiratkaisuiksi ja tunnistaa näissä esiintyviä ilmiöitä ja vaikuttavia tekijöitä
  5. muodostaa yksinkertaisia aine- ja energiataseisiin sekä differentiaaliyhtälöihin perustuvia prosessimalleja solu- ja entsyymiprosesseille
  6. nimetä bioprosessien avainmuuttujat ja kuvailla niihin liittyviä mittaustekniikoita ja laskennallisia ratkaisuja  sekä prosessien säädön periaatteita.

Content (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Solut: toiminta reaktoreissa, kasvun ja tuoton kinetiikka ja kvantitointi, dynaamiset ilmiöt, prosessien toteutustavat ja niihin liittyvät yksinkertaiset matemaattiset käsittelyt, aineenvaihdunnan perusteet systeemisessä tarkastelussa.

Entsyymit:  toiminta reaktoreissa (homogeeninen katalyysi), reaktioiden termodynamiikka, tasapainoreaktiot, käytännön kinetiikka, immobilisoidut entsyymit ja aineensiirron vaikutukset periaatetasolla, koentsyymien tarve ja regeneraatio, inktivoituminen ja sen kinetiikka.

(Bio)reaktorit: tyypilliset ratkaisut, siirtoilmiöt, aseptiikka reaktorien suunnittelussa, mittaus- ja säätötekniset ratkaisut.

Prosessit: tyypillisten yksikköoperaatioiden perusteet, aine- ja energiataseiden hyödyntäminen, biologisten tekijöiden huomioonottaminen prosessisuunnittelussa.

Ilmiöiden, operaatioiden ja prosessien matemaattisen mallintamisen perusteet erityisesti biokomponentit huomioiden.

Assessment Methods and Criteria (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Kurssin runko koostuu luennnoista ja laskuharjoituksista. Opiskelijat suorittavat itsenäisesti tai ryhmässä annettuja harjoitustehtäviä.  Arvostelu perustuu opiskelijan kurssin aikana suorittamiin harjoitus- tai muihin tehtäviin (n. 20%) sekä tenttiin (n. 80 %).

Kurssisuoritus edellyttää kurssipalautteen antamista palautejärjestelmän kautta.

Elaboration of the evaluation criteria and methods, and acquainting students with the evaluation (applies in this implementation): 

Itsenäisesti tehtäviä MyCourses-kotilaskujaon viisi ja ne muodostavat nykyään noin neljäsosan kurssipisteistä

Workload (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

5 op = 135 h

Kontaktiopetus (32 h):

Luennot (2 x viikossa) 8 x 2 h  = 16 h

Laskuharjoitukset (2 x viikossa) 8 x 2 h = 16 h

Oma työ (103 h):

Kotitehtävät 20 h  

Tentti 4 h

Itsenäinen opiskelu 79 h

Study Material (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

Sähköinen kirja: Doran M. Bioprocess Engineering Principles 2 Ed. (2013)

Details on the course materials (applies in this implementation): 

Kurssikirjasta (Doran:
Bioprocess engineering principles, e-kirja, 2013) seuraavat osat kuuluvat
kurssi/tenttialueeseen:

Luku 1       
ss. 3-11

Luku 3       
ss. 61-73

Luku 4       
ss. 87-127

Luku 5       
ss. 156-170

Luku 7       
ss. 201--222

Luku 8       
ss. 255-287

Luku 9       
ss. 333-337; 368-369    

Luku 10     
ss. 390-419

Luku 11     
ss. 445-460; 493-498; 512-521                              

Luku 12     
ss. 635-657

Luku 14     
ss. 761-780; 789-834

yht. 287 sivua

 Lisäksi luentokalvot ja laskuharjoitukset

Substitutes for Courses (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

KE-70.2500 Bioprosessitekniikka I

Course Homepage (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=CHEM-C2310

Prerequisites (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

CHEM-C2300

 

Grading Scale (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

0 - 5

Registration for Courses (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

WebOodi

Further Information (valid 01.08.2018-31.07.2020): 

 

Details on the schedule (applies in this implementation): 

ViikkoPäiväPvmKloPaikkaLuento/laskuharjoitusKirjan luku
9Ti25/02/202010:15-11:45Ke21. Johdanto1;3
 To27.2.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 1
(Kasvukinetiikka)
3;12
10Ti3.3.10:15-11:45Ke22. Solu
tuotantolaitoksena
3;4;5
 To5.3.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 2
(stoikiometria)
4
11Ti10.3.10:15-11:45Ke23. Kasvatusmenetelmät14
 To12.3.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 3
(taseet)
4
12Ti17.3.10:15-11:45Ke24. Fermentorit14
 To19.3.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 4
(kemostaatti)
14
13Ti24.3.10:15-11:45Ke25. Aseptiikka9;14
 To26.3.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 5
(sterilointi)
12;14
14Ti31.3.10:15-11:45Ke26. Aineensiirto7;8;10
 To2.4.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 6
(kLa)
10
15 7.4.  Tenttiviikko 
  9.4.    
16Ti14.4.10:15-11:45Ke27. Bioteollisuuden
yksikköoperaatiot
11
 To16.4.12:30-14:00Ke2Laskuharjoitus 7
(suodatus)
11
 Ti5.5.13:00-16:00 Bioprosessitekniikan
tentti
 


Description

Registration and further information