丙酸作为一种大宗产品，是一种重要的化工原料，广泛应用于食品、制药、材料等行业。近年来，生物法合成丙酸成为国内外研究的热点。维生素B12(VB12)是丙酸杆菌生产丙酸过程中产生的高值副产物，在生产价格低廉的丙酸的同时联产VB12可提高整条工艺路线的经济性。本论文就丙酸发酵液中有机酸分析方法的建立、丙酸联产VB12的摇瓶及发酵罐发酵条件的优化进行了探索，结果如下：　　 (1)利用反相高效液相色谱法分析了丙酸发酵液中的六种有机酸，考察了检测波长、流动相浓度、流速、pH、有机改性剂、柱温等多种因素对分离的影响，并对方法的精密度、回收率进行验证，6种有机酸线性相关系数均在0.9992～1之间；方法的回收率为97％～104％。该色谱条件下9 min内发酵液中各有机酸能得到良好分离，适于指导整个发酵过程条件的优化及发酵产物的监控工作。　　 (2)进行了摇瓶发酵条件的优化，考察了培养基起始pH，培养温度，碳源以及前体添加时间对发酵过程的影响；利用数学统计软件SAS系统，采用部分析因实验以及中心响应面分析法中的旋转中心组合设计法优化了发酵培养基配方。在优化条件下，Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015发酵140 h丙酸产量达16.75 g/L，糖转化率为41.88％，其生产强度为0.119 g/L/h；VB12产量15.12 mg/L。　　 (3)对P.freudenreichii CCTCC M207015在7.5 L生物反应器内进行了发酵罐上条件优化。考察了初始葡萄糖浓度和pH对发酵的影响。最佳发酵条件为：初始葡萄糖浓度为40 g/L，同时采用两步pH控制策略，即为发酵0-48 h控制pH6.5，发酵48 h后pH6.0，在培养温度35℃，搅拌转速100 r/min的条件下进行发酵生产。丙酸的产量为19.05 g/L，VB12的产量为22.62 mg/L，比摇瓶发酵分别提高了11％、43％。还探讨了批式补加葡萄糖对发酵的影响，考察结果表明，批式补料发酵显著提高了丙酸和VB12的产量。　　 本研究内容对于提高生物法生产丙酸的整体经济性将产生重要的指导作用。