9 new approach for the investigations of biotechnical processes +3 presented in this article on the basis of an integrating strategy, incorporating a joint analysis of biological and engineering aspects. Thereby, the experimental 'work can be carriqd out on the macroscopic level, taking into account the behaviour of bioprocesses from measurements in the liquid phase. Mathematical modeling uses the concept of analogies instead of speculative mechanisms. A predictive character of these "formalkinetics" supplementary to the descriptive nature is achieved with the aid of deductive research methodology. This general theoretical concept is illustrated in the special case of modeling the diauxic growth of yeast. Formalkinetics based on analogies are shown to be not only able to be successfully applied to elucidate bioprocessing but also to form a more realistic and-simple approach than pu,re mechanistic investigations needed for the realization of bioprocessing in technical scale.
ZusammeniassungDer Artikel stellt eine neue Bearbeitungsweise fiir.biotechnische Prozesse vor, die sich auf Basic, einer gesamtheitlichen Betrachtungsweise zwischen biologischen und verfahrenstechnischen Aspekten ergibt. Demnach sind experimentelle Untersuchungen auf dem makroskopisch in der Fliissigphase pseudohomogen beobachtbaren Niveau durchzufiihren. Mathematische Modellierungen erfolgen dann mit Hilfe von Analogien anstelle rein spekulativ mechanischer Vorstellungen. Der beschreibende Charakter dieser ,,Formalkinetik" kann auf voraussagende Eigenschaften erweitert werden, indem die deduktive Methodologie in der wissenschaftlichen Bearbeitung befolgt wird. Dieses allgemein theoretische Konzept wird am Beispiel der Hefediauxie im Detail dargelegt. Analogien zeigen sich demnach nicht nur fiir die wissenschaftliche Durchdringung von Bioprozessen geeignet, sondern representieren eine im Vergleich zu rein mechanistischen Ansatzen realistischere und einfachere Bearbeitungsmethode, wie sie fiir die technische Realisierung von Bioprozessen auch notwendig ist. 1* 1. to quantify, 2. to simplify, 3. to separate biological and physical phenomena, 4. to model both parts and recombine them in process design.