丙酸作为一种重要的精细化工原料，在食品、医药、农药、涂料、油漆、染料、化妆品、香料、有机合成工业、林产化学工业及其它行业都有着广泛的应用。目前，丙酸的工业生产方法均为化学合成法，而生物合成丙酸法因其原料来源广泛和环境友好等特点正成为国外研究的热点，我国近年来已开始有少量的研究报导。　　 本文首先建立分离丙酸生产菌的方法。以玉米浆为唯一氮源，甘油和乳酸分别为唯一碳源富集丙酸菌，之后通过辨别气味和比色等方法从多种奶酪中初步筛选得到22株产酸菌，对它们进行复筛，通过革兰氏染色、镜检和发酵产物丙酸检测等，筛得5株产丙酸菌株，其中NX-4菌株产丙酸量最高且发酵性能稳定。　　 选定NX-4为进一步研究的出发菌株，对NX-4进行鉴定。综合菌株形态特征、培养特征、生理生化特性以及16S rDNA全序列分析系统发育研究结果等，确定NX-4为费氏丙酸杆菌，命名为Propionibacterium freudenreichii NX-4。　　 通过单因素实验和正交实验，对NX-4发酵生产丙酸进行了培养条件优化。结果为：一级种子培养时间36h，二级种子培养时间24h；种子培养最适温度33.5℃，丙酸发酵最适温度35.5℃；发酵培养基氮源和无机离子最适用量分别是玉米浆40 g/L、NaCl1 g/L、MgSO40.1 g/L、KH2PO41 g/L、(NH4)2SO41 g/L、CoCl22 mg/L，乳酸和葡萄糖构成的混合碳源是丙酸发酵最适碳源。　　 为提高生物合成丙酸法相对化学合成法的竞争力，本文采用德氏乳酸杆菌与丙酸菌耦联发酵来生产丙酸。主要思路是先由德氏乳酸杆菌发酵产生乳酸，再由费氏丙酸杆菌转化前者产生的乳酸成终产品丙酸，低成本地得到丙酸发酵的最佳碳源--乳酸，高水平地发酵生产丙酸。为此，本文对德氏乳酸杆菌1067乳酸发酵工艺进行了优化。采用正交实验和中心复合响应面分析方法，确定乳酸发酵最佳培养基为：葡萄糖160g/L，K2HPO40.5g/L，KH2PO40.5g/L，MgSO41g/L，蛋白胨3.3g/L，酵母膏3.3g/L；采用响应曲面试验和分析方法优化固定化细胞乳酸发酵工艺，确定德氏乳酸杆菌1067固定化复合载体配比为：聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠和氯化钙分别为66.4g/L、12.9g/L和19.7g/L，固化交联时间为6.48 h，预测120g/L葡萄糖为底物乳酸发酵72 h的产量为112.79 g/L，用该复合载体固定化德氏乳酸杆菌1067进行乳酸发酵，连续120d无损坏，发酵结果与预测值相符。最后，本文对德氏乳酸杆菌与费氏丙酸杆菌耦联发酵生产丙酸进行了实验，结果表明，丙酸发酵时间缩短，丙酸产量最高达到38.5g/L，该法为生物合成生产丙酸产业化提供了思路。