Ders Bilgileri

BIOPROCESS ENGINEERING
Kodu	Dönemi	Teori	Uygulama	Ulusal Kredisi	AKTS Kredisi
		Saat / Hafta
GMÜ358	Bahar	3	0	3	4

Ön Koşulu Olan Ders( ler )	Yok
Dili	tr
Türü	Seçmeli
Seviyesi	Lisans
Öğretim Elemanı( ları )	Prof. Dr. Ferruh Erdoğdu
Öğretim Sistemi	Yüz Yüze
Önerilen Hususlar	Yok
Staj Durumu	Yok
Amacı	Biyolojik sistemlerde mühendislik uygulamalarının anlaşılması. Fermentörlerin çalışma prensiplerinin anlaşılması. Ideal biyoreaktör yaklaşımının anlaşılması. Endüstriyel uygulamalar konusunda bilgi verilmesi.
İçeriği	Biyoteknolojik sistemlerde stokiyometri. Ürün verimi. Mühendislik hesaplamaları (kütle, ısı, temel işlemler)Biyolojik reaktörlerin tasarımı ve analizi. Fermentasyon sistemleri (kesikli, yarıkesikli, sürekli).

Dersin Öğrenim Çıktıları

#	Öğrenim Çıktıları
1	ÖÇ-1. Biyolojik sistemlerde mühendislik uygulamalarını öğrenme
2	ÖÇ-2. Fermentasyon ortamı akışkan özelliklerini belirleyebilme
3	ÖÇ-3. Fermentasyonda tepkime ısısını ve soğutma gereksinimlerini hesaplayabilme
4	ÖÇ-4. Fermentasyonda oksijen gereksinimini hesaplayabilme
5	ÖÇ-5. Fermentasyon sonrası temel işlemleri uygulayabilme
6	ÖÇ-6. Kinetik ve verim hesaplama tekniklerinin öğrenilmesi
7	ÖÇ-7. İdeal fermentor tasarımı yapabilme
8	ÖÇ-8. Endüstriyel fermentasyon sistemlerini tanıma ve uygulama becerisi kanzanma

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

#	Konular	Öğretim Yöntem ve Teknikleri
1	Madde denklikleri: Kütlenin korunumu yasası, biyolojik sistemlerde madde denklikleri, büyüme ve ürün üretme stokiyometrisi.	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
2	Enerji denklikleri: Enerjinin korunumu yasası, biyokütle üretimi olan süreçlerde tepkime ısısı üretimi, mikrobiyel büyüme termodinamiği, hücre kültürü için enerji denklikleri	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
3	Kararsız hal kütle ve enerji denklikleri	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
4	Akışkan akışı ve karıştırma: Akışkan türleri, viskozite ölçümleri, fermentasyon ortamlarının reolojik özellikleri, karıştırma ve karıştırma güç gereksinimi, ölçek-büyütme	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
5	Akışkan akışı ve karıştırma: Akışkan türleri, viskozite ölçümleri, fermentasyon ortamlarının reolojik özellikleri, karıştırma ve karıştırma güç gereksinimi, ölçek-büyütme	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
6	Isı transferi: Biyoreaktörler, ısı-değiştiricileri, ısı transfer sistemleri için tasarım denklemleri	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
7	Isı transferi: Biyoreaktörler, ısı-değiştiricileri, ısı transfer sistemleri için tasarım denklemleri	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
8	Kütle transferi: Yayınım ve itimli kütle transferi, iki-yüzeyli kütle transferi, hücre kültürlerinde oksijen alımı, fermentörlerde oksijen transferi, çözünmüş oksijen derişimi ölçümleri, kLa ölçümü	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
9	ARA SINAV I
10	Temel işlemler: Filtrasyon, santrifüj, hücre kırma, iki-faz özütleme	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
11	Temel işlemler: Adsorpsiyon, kromatografik yöntemler	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
12	Homojen tepkimeler: Temel tepkime teorisi, deneysel verilerden tepkime hız hesaplamaları, biolijik sistemler için genel tepkime kinetiği, enzim bozunma kinetiği	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
13	Homojen tepkimeler: Hücre kültürlerinde verim, hücre büyüme kinetiği, hücre kültürlerinde ürün üretme kinetiği, substrat alım kinetiği	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
14	Reaktör mühendisliği: Biyoreaktör tipleri, biyoreaktörlerin izlenmesi ve kontrol edilmesi, ideal reaktör (kesikli, yarı-kesikli, sürekli fermentörler)	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
15	Reaktör mühendisliği: Biyoreaktör tipleri, biyoreaktörlerin izlenmesi ve kontrol edilmesi, ideal reaktör (kesikli, yarı-kesikli, sürekli fermentörler)	Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma
16	Son Sınav

Resources

#	Malzeme / Kaynak Adı	Kaynak Hakkında Bilgi	Referans / Önerilen Kaynak

Ölçme ve Değerlendirme Sistemi

#	Ağırlık	Çalışma Türü	Çalışma Adı
1	0.2	1	1. Ara Sınav
2	0.2	9	1. Ara Proje
3	0.6	5	Son Sınav

Dersin Öğrenim Çıktıları ve Program Yeterlilikleri ile İlişkileri

#	Öğrenim Çıktıları	Program Çıktıları	Ölçme ve Değerlendirme
1	ÖÇ-1. Biyolojik sistemlerde mühendislik uygulamalarını öğrenme	1͵2͵3	1͵3
2	ÖÇ-2. Fermentasyon ortamı akışkan özelliklerini belirleyebilme	1͵2͵3͵5͵7	1͵3
3	ÖÇ-3. Fermentasyonda tepkime ısısını ve soğutma gereksinimlerini hesaplayabilme	1͵2͵3͵5͵7	1͵3
4	ÖÇ-4. Fermentasyonda oksijen gereksinimini hesaplayabilme	1͵2͵3͵5͵7	1͵3
5	ÖÇ-5. Fermentasyon sonrası temel işlemleri uygulayabilme	1͵2͵3͵5͵7	2͵3
6	ÖÇ-6. Kinetik ve verim hesaplama tekniklerinin öğrenilmesi	1͵2͵3͵5͵7	2͵3
7	ÖÇ-7. İdeal fermentor tasarımı yapabilme	1͵2͵3͵5͵7	2͵3
8	ÖÇ-8. Endüstriyel fermentasyon sistemlerini tanıma ve uygulama becerisi kanzanma	4͵5	2͵3

Not: Ölçme ve Değerlendirme sütununda belirtilen sayılar, bir üstte bulunan Ölçme ve Değerlerndirme Sistemi başlıklı tabloda belirtilen çalışmaları işaret etmektedir.

İş Yükü Detayları

#	Etkinlik	Adet	Süre (Saat)	İş Yükü
0	Ders Süresi	14	3	42
1	Sınıf Dışı Ders Süresi (Ön çalışma, pekiştirme)	14	3	42
2	Sunum ve Seminer Hazırlama	0	0	0
3	İnternette tarama, kütüphane ve arşiv çalışması	0	0	0
4	Belge/Bilgi listeleri oluşturma	0	0	0
5	Atölye	0	0	0
6	Ara Sınav için Hazırlık	1	5	5
7	Ara Sınav	1	2	2
8	Kısa Sınav	0	0	0
9	Ödev	0	0	0
10	Ara Proje	1	0	0
11	Ara Uygulama	0	0	0
12	Son Proje	1	7	7
13	Son Uygulama	0	0	0
14	Son Sınav için Hazırlık	1	4	4
15	Son Sınav	1	3	3
				105