Due to its abundance, calcium carbonate (CaCO3) has high potentials as a source of alkalinity for biotechnological applications. Zastosowanie CaCO3 w systemach biologicznych jako środka neutralizującego jest jednak ograniczone z powodu potencjalnych trudności w kontrolowaniu pH. Celem niniejszej pracy było określenie dominujących procesów kontrolujących pH w kwasotwórczym procesie mikrobiologicznym w obecności CaCO3. Aby to osiągnąć, stworzono model matematyczny z minimalnym zestawem reakcji kinetycznie kontrolowanych i równowagowych, który był w stanie odtworzyć dane doświadczalne z eksperymentu fermentacji okresowej z użyciem drobno sproszkowanego CaCO3. W modelu założono równowagę termodynamiczną dla wszystkich reakcji specjacji, kompleksowania i strącania, podczas gdy reakcje ograniczone szybkością zostały uwzględnione dla biologicznej produkcji kwasów tłuszczowych, przenoszenia masy CO2 z fazy ciekłej do fazy gazowej i konwekcyjnego transportu CO2 z fazy gazowej. Oszacowany wzór pH silnie przypominał zmierzone pH, co sugeruje, że wybrany zestaw kinetycznie kontrolowanych i równowagowych reakcji ustalał doświadczalne pH. Szczegółowa analiza układu reakcyjnego przy pomocy modelu wykazała, że ustalenie pH było najbardziej wrażliwe na cztery czynniki: szybkość transferu masy CO2 do fazy gazowej, szybkość produkcji kwasu biologicznego, ciśnienie parcjalne CO2 oraz stężenie Ca+2 w roztworze. Indywidualne wpływy tych czynników na pH zostały zbadane poprzez ekstrapolację modelu na przypadek reaktora z ciągłym mieszaniem (CSTR). To studium przypadku wskazuje, jak pH powszechnie stosowanego ciągłego procesu biotechnologicznego może być manipulowane i regulowane poprzez zmianę tych czterech czynników. Osiągnięcie lepszego wglądu w procesy kontrolujące pH systemu biologicznego wykorzystującego CaCO3 jako środek neutralizujący może zaowocować szerszymi zastosowaniami CaCO3 w przemyśle biotechnologicznym. Biotechnol. Bioeng. 2015;112: 905-913. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.