Uhličitan vápenatý (CaCO3) má díky své hojnosti vysoký potenciál jako zdroj alkality pro biotechnologické aplikace. Použití CaCO3 v biologických systémech jako neutralizačního činidla je však omezené kvůli možným obtížím při regulaci pH. Cílem této studie bylo určit dominantní procesy, které řídí pH v kyselinotvorném mikrobiálním procesu v přítomnosti CaCO3. Za tímto účelem byl vytvořen matematický model s minimálním souborem kineticky řízených a rovnovážných reakcí, který byl schopen reprodukovat experimentální údaje ze vsádkového fermentačního pokusu s použitím jemně práškového CaCO3. V modelu byla předpokládána termodynamická rovnováha pro všechny speciační, komplexační a precipitační reakce, zatímco reakce s omezenou rychlostí byly zahrnuty pro biologickou produkci mastných kyselin, hmotnostní přenos CO2 z kapalné fáze do plynné fáze a konvektivní transport CO2 z plynné fáze. Odhadovaný průběh pH se silně podobal naměřenému pH, což naznačuje, že vybraný soubor kineticky řízených a rovnovážných reakcí určoval experimentální pH. Podrobná analýza reakčního systému pomocí modelu ukázala, že stanovení pH je nejcitlivější na čtyři faktory: rychlost přenosu hmoty CO2 do plynné fáze, rychlost produkce biologických kyselin, parciální tlak CO2 a koncentraci Ca+2 v roztoku. Jednotlivé vlivy těchto faktorů na pH byly zkoumány extrapolací modelu na případ kontinuálně míchaného reaktoru (CSTR). Tato případová studie ukazuje, jak by bylo možné manipulovat s pH běžně používaného kontinuálního biotechnologického procesu a upravovat jej změnou těchto čtyř faktorů. Dosažení lepšího přehledu o procesech řídících pH biologického systému využívajícího CaCO3 jako neutralizační činidlo může vést k širšímu využití CaCO3 v biotechnologickém průmyslu. Biotechnol. Bioeng. 2015;112: 905-913. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.