OSAAMISTAVOITTEET
Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa
- kuvailla biotekniikkaa teollisuuden alana ja sen tuotteita ja menetelmiä sekä sovelluksia eri alueilla ja käsitellä teollisen biotekniikan mahdollisuuksia ja haasteita
- esittää bioprosesseissa esiintyviä siirtoilmiöitä (aine- ja energia-) kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti sekä esittää arvioita biologisten komponenttien (solut, proteiinit, substraatit, tuotteet, entsyymit) käyttäytymisestä prosessiolosuhteissa
- tunnistaa aseptiikan vaatimukset laite- ja prosessiratkaisuissa sekä käytännön toteutuksessa
- konseptitasolla yhdistää bioprosessitekniikan yksikköoperaatioita prosessiratkaisuiksi ja tunnistaa näissä esiintyviä ilmiöitä ja vaikuttavia tekijöitä
- muodostaa yksinkertaisia aine- ja energiataseisiin sekä differentiaaliyhtälöihin perustuvia prosessimalleja solu- ja entsyymiprosesseille
- nimetä bioprosessien avainmuuttujat ja kuvailla niihin liittyviä mittaustekniikoita ja laskennallisia ratkaisuja sekä prosessien säädön periaatteita.
Laajuus: 5
Aikataulu: 27.02.2024 - 07.05.2024
Vastuuopettaja (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):
Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Tero Eerikäinen
Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):
Kurssin CEFR-taso (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):
Opetuskieli ja suorituskielet (koskee tätä kurssikertaa):
Teaching language: Finnish. Languages of study attainment: Finnish, Swedish, English
SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS
Sisältö
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
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.
Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
Kurssin runko koostuu luennnoista ja laskuharjoituksista. Opiskelijat suorittavat itsenäisesti annettuja harjoitustehtäviä. Arvostelu perustuu opiskelijan kurssin aikana suorittamiin harjoitus- tai muihin tehtäviin. Kurssisuoritus edellyttää kurssipalautteen antamista palautejärjestelmän kautta.
Työmäärä toteutustavoittain
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
5 op = 135 h
Kontaktiopetus (28 h):
Luennot (2 x viikossa) 7 x 2 h = 14 h
Laskuharjoitukset (2 x viikossa) 7 x 2 h = 14 h
Oma työ (107 h):
Kotitehtävät 20 h
Tentti 4 h
Itsenäinen opiskelu 79 h
PERUSTIETOJA
Oppimateriaali
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
Sähköinen kirja: Doran M. Bioprocess Engineering Principles 2 Ed. (2013)
Korvaavuudet
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
Esitiedot
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
SDG: Kestävän kehityksen tavoitteet
9 Kestävää teollisuutta, innovaatioita ja infrastruktuureja
12 Vastuullista kuluttamista
LISÄTIETOJA
Lisätietoja
voimassa koko opetussuunnitelmakauden:
Opetuskieli : englanti
Opetusperiodi : 2022-2023 Kevät IV - V
2023-2024 Kevät IV - VKurssin toteutus voidaan perua, jos kyseiselle toteutukselle ilmoittautuneita opiskelijoita on alle viisi. Jos toteutus perutaan, tulee opiskelijoille tarjota vaihtoehtoinen tapa suorittaa kurssi, tai ehdotus muusta soveltuvasta suoritettavasta kurssista.