丙酸作为一种重要的“C3”平台化合物，其市场和应用处于不断拓展的状态，而现今石油资源的短缺及人类生存对环境、经济可持续发展的要求，生物法制备丙酸正成为当今研究的热点。目前，生物法生产丙酸仍然存在较多问题，如生产效率过低，产物抑制严重，产物分离困难等，严重制约了生物法丙酸的工业化。本论文主要就培养基优化、发酵液膜法预处理和产物萃取分离等方面进行了相关研究，具体如下：　　 通过氮源筛选、Plackett-Burman实验以及中心复合设计实验，最终确定最优培养基配方(g/L)：酵母膏13，蛋白胨8，KH2PO41，MnSO4.0.06，Na2HPO40.5，CoCl20.02。验证实验得到实际丙酸产量14.30 g/L，产量提高19.20％。此外，在发酵培养基中添加一定量的外源丙酸、乙酸和琥珀酸发现Propionibacteriumfreudenreichii CCTCC M207015发酵产丙酸过程受到丙、乙酸的抑制，且受丙酸的抑制程度更强；外源琥珀酸的加入对丙酸的生产起到了一定的促进作用。　　 对不同中空纤维膜组件预处理丙酸发酵液进行了筛选和优化。结果表明：采用0.1μm的聚偏氟乙烯(PVDF)材质的微滤膜，在初始压差0.04 MPa、初始发酵液菌体浓度小于0.4、pH值6.0左右以及温度30℃条件下能够较好的实现丙酸发酵液的预处理。　　 比较离子交换法和络合萃取法对丙酸发酵液的分离情况，后者具有高效性和高选择性。萃取剂、稀释剂筛选结果表明：选用甲基三辛基氯化铵为萃取剂，正辛醇为稀释剂时萃取过程受pH和无机阴离子影响较小，对丙酸具有较高的选择性。以1.2 mol/L甲基三辛基氯化铵为有机相，有机相/水相(v/v)为3的条件下，萃取15 min即能达到平衡；该系统适用于较高浓度丙酸发酵液的萃取，经4级萃取丙酸萃取率达86.2％；利用3 mol/LNaCl为反萃取剂，有机相/水相(v/v)比为1:4时反萃取效果较好，疲劳实验证实再生后的萃取剂仍具有较好的萃取能力。　　 本研究对丙酸发酵液的分离和反应分离耦合工艺的构建具有一定的指导意义。