金霉素是一种四环类广谱抗生素,具有抑菌、促进家禽家畜生长、生产成本低等特点,已被广泛地应用于医疗、农业和畜牧业。在金霉素发酵生产过程中,杂菌的侵入会引起发酵液染菌,影响有益菌体生长和代谢产物质量。如果未能及时消毒灭菌,还可能引起其他发酵罐染菌,严重时会被迫排放掉发酵液,影响生产产量,造成大量原材料浪费。若能及时发现染菌征兆,尽早做好抑菌、灭菌工作,将使损失降到最低。因此,本文开展金霉素发酵过程染菌预警建模方法的研究工作具有重要的理论意义和实际应用价值。为了有效地预报金霉素发酵过程是否被染菌,本文利用发酵过程的现场数据,研究基于数据驱动的软测量建模方法。提出了基于溶解氧浓度预报染菌征兆的软测量模型,采用基于样本分类的集成高斯过程回归模型软测量方法研究发酵过程中溶解氧浓度与染菌的关系;提出了基于发酵液粘度预报染菌征兆的软测量模型,采用基于即时学习和集成学习相结合的自适应软测量方法研究发酵过程中发酵液粘度与染菌的关系,并通过现场数据验证了这些方法的有效性。实验结果表明,本文提出的金霉素发酵过程染菌预警软测量模型,可以有效地判断出发酵液是否染菌,及时对染菌征兆做出预警。该染菌预测方法也可应用于其他生物发酵过程。