På grund af dets hyppighed har calciumcarbonat (CaCO3) et stort potentiale som en kilde til alkalinitet til bioteknologiske anvendelser. Anvendelsen af CaCO3 i biologiske systemer som neutraliseringsmiddel er imidlertid begrænset på grund af potentielle vanskeligheder med at kontrollere pH-værdien. Formålet med den foreliggende undersøgelse var at bestemme de dominerende processer, der styrer pH-værdien i en syredannende mikrobiel proces i tilstedeværelse af CaCO3. Med henblik herpå blev der udarbejdet en matematisk model med et minimumssæt af kinetisk kontrollerede og ligevægtsreaktioner, som kunne reproducere de eksperimentelle data fra et batchfermenteringsforsøg med fint pulveriseret CaCO3. I modellen blev der antaget termodynamisk ligevægt for alle speciations-, komplekserings- og udfældningsreaktioner, mens der blev medtaget hastighedsbegrænsede reaktioner for den biologiske fedtsyreproduktion, masseoverførslen af CO2 fra den flydende fase til gasfasen og den konvektive transport af CO2 ud af gasfasen. Det estimerede pH-mønster lignede meget det målte pH-mønster, hvilket tyder på, at det valgte sæt kinetisk kontrollerede og ligevægtsreaktioner var bestemmende for det eksperimentelle pH-mønster. En detaljeret analyse af reaktionssystemet ved hjælp af modellen viste, at pH-fastsættelsen var mest følsom over for fire faktorer: masseoverførselshastigheden af CO2 til gasfasen, den biologiske syreproduktionshastighed, CO2’s partialtryk og Ca+2-koncentrationen i opløsningen. Disse faktorers individuelle påvirkning af pH-værdien blev undersøgt ved at ekstrapolere modellen til en kontinuerlig omrørt tankreaktor (CSTR). Denne casestudie viser, hvordan pH-værdien i en almindeligt anvendt kontinuerlig bioteknologisk proces kan manipuleres og justeres ved at ændre disse fire faktorer. En bedre indsigt i de processer, der styrer pH-værdien i et biologisk system, der anvender CaCO3 som neutraliseringsmiddel, kan føre til bredere anvendelse af CaCO3 i bioteknologiske industrier. Biotechnol. Bioeng. 2015;112: 905-913. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.