今天講座的內(nèi)容主要與蔗糖結(jié)晶有關(guān)，但也包括一些甘蔗的生長（也就是一些農(nóng)業(yè)方面的知識）及蔗糖是如何轉(zhuǎn)變結(jié)晶的內(nèi)容。
當(dāng)農(nóng)民認(rèn)識到自己也在生產(chǎn)蔗糖時，就會自覺地向糖廠提供干凈的甘蔗，以便得到更多的糖產(chǎn)品。
制糖生產(chǎn)的第一步（如果不考慮甘蔗的種植，實(shí)際是那是制糖生產(chǎn)的第一步）是從纖維（其中含有糖分）中將蔗汁榨出。甘蔗都有一定的纖維分，纖維分的高低對抽出率有影響。
  看下面的例子：
  對30噸夾雜物分別為5%、0%的甘蔗的分析結(jié)果如下：
  
   甘蔗分析結(jié)果    5%夾雜物  0%夾雜物
纖維分%甘蔗   15%   4.5   4.5
夾雜物   5%   1.5   0
干固物%蔗   15%   4.275   4.5
糖度    85%   3.634   3.825
  在上面的例子里，幾乎就損失了200 kg糖（4包，每包50 kg），對于生產(chǎn)能力為300噸/小時的廠，每小時就要損失2噸蔗糖。
 糖廠中還有什么地方能造成糖從損失？
 蔗渣就是其中之一。
 還是用上面的30噸蔗做例子，蔗渣的水份為50%，干固物含量2.5%
         5%夾雜物  無夾雜物
 纖維        9.0   9.0
 夾雜物       3.0   0.0
 干固物       0.3   0.225
 糖度        0.225   0.191

  在這里又多損失了34公斤糖分，對于300噸/小時的廠，每小時就損失340公斤，這似乎不是一個很大的數(shù)字，但一個榨季就會損失1428噸蔗糖。
  當(dāng)前對于進(jìn)入糖廠的甘蔗的質(zhì)量幾乎沒有什么控制，因化驗(yàn)室對混合汁以前的樣品根本就沒有做任何分析。糖廠要確定糖分的損失情況及如何改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，最重要的就是對甘蔗進(jìn)行分析。一個裝備良好的化驗(yàn)室對糖廠是很必要，但也不是說要裝備一個能進(jìn)行任何分析的綜合化驗(yàn)室。最基本是的能對糖分的損失及鍋爐水進(jìn)行分析。
  下面對制工藝進(jìn)行簡單介紹： 
  預(yù)處理
  甘蔗首先經(jīng)過一臺或二臺蔗刀機(jī)，然后用一臺撕解機(jī)對甘蔗的含糖細(xì)胞進(jìn)行破碎。
  壓榨或滲出
  由4—7座壓榨機(jī)組成的壓榨機(jī)列將蔗汁從甘蔗中榨出，在最后一座壓榨機(jī)前加入滲透水。蔗渣送至鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽及電力，可用于生產(chǎn)或外送。
  滲出法是用水將甘蔗中的糖分洗出，蔗渣用脫水機(jī)將水分降至約50%，然后送至鍋爐燃燒。
  混汁過濾
  混汁過濾是在澄清前將其中的蔗渣除去，現(xiàn)在是傾向于使用較小的篩孔，以濾去較多的蔗渣。目前的預(yù)處理由于使用了2臺蔗刀可及高效的撕解機(jī)，混汁中含有較多細(xì)小的纖維，所以就要選用較小的篩孔。
  細(xì)小的蔗糠進(jìn)入澄清工序會有以下影響：
1、 增加色值
2、 加大 澄清設(shè)備負(fù)荷
3、 進(jìn)入蒸發(fā)罐，影響蒸發(fā)
建議在澄清設(shè)備后安裝一過濾裝置，以濾去其中細(xì)小的蔗糠。
加灰、加熱、澄清
這是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。加灰量、加熱溫度、散汽、絮凝劑量等對蔗糖的轉(zhuǎn)化都有影響，這會導(dǎo)致廢蜜量增大，產(chǎn)糖量減少。澄清汁中遺留細(xì)小纖維和不溶粒子在蔗糖結(jié)晶過程中會充當(dāng)結(jié)晶核心，降低產(chǎn)品的質(zhì)量。這種糖在煉糖回溶時會產(chǎn)生泡沫，煮煉困難，成品色值升高。
影響澄清效果最常見的原因是加灰量不足、來汁量不穩(wěn)定、加熱溫度與蔗汁的自然磷酸值。化驗(yàn)室的日常分析可以指出蔗汁中的磷酸值是否達(dá)到澄清的要求。
澄清后的清汁通過一系列的加熱器后進(jìn)入蒸發(fā)罐。
   蒸發(fā)
蒸發(fā)罐內(nèi)的強(qiáng)烈沸騰可能會引起跑糖現(xiàn)象。設(shè)計(jì)良好的捕汁器可以避免這種情況。
結(jié)構(gòu)不合理的蒸發(fā)罐不凝氣體排除不完全，加熱管積垢嚴(yán)重。操作工通常會將液面控制在管板之上，以達(dá)到增大生產(chǎn)能力的目的，實(shí)際上這將降低蒸發(fā)罐的蒸發(fā)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)能力。液面越高，蒸發(fā)強(qiáng)度就越低。
蔗汁通過一系列蒸發(fā)罐后，濃度達(dá)至約65Bx后，送至結(jié)晶工序。
結(jié)晶
這制糖生產(chǎn)最關(guān)鍵的一環(huán)，將決定結(jié)晶的大小及晶形是否完美。損失糖分最多的廢蜜也是在這一環(huán)節(jié)中產(chǎn)生。
現(xiàn)在糖廠一般采用三段煮糖并輔以回煮的方法進(jìn)行結(jié)晶。
Three of four stage boiling systems are common practice these days with back boiling being used in many factories.

   結(jié)晶理論簡介
   結(jié)晶理論
1、 飽和溶液：在某溫度下，溶液中不能溶解更多蔗糖時，稱這一溶液為飽和溶液。蔗糖的溶解度隨溫度的上升而增大。對于一個糖液，可以有三種狀態(tài)：不飽和、飽和、過飽和。
可以通過將飽和溶液冷卻或蒸發(fā)，使溶液中蔗糖的含量高于同溫度下的蔗糖溶解度，從而獲得過飽和的溶液。換句話說，在過飽和糖液中所溶解的蔗糖要多于同溫度下一般溶液所能溶解的蔗糖。
過飽和糖液中所含蔗糖量與同溫度下飽和糖液中蔗糖量之比稱為過飽和系數(shù)。
如果糖液的溫度為T，過飽和系數(shù)小于1，則溶液未飽和；如果過飽和系數(shù)等于1，則溶液飽和；如果過飽和系數(shù)大于1，則溶液過飽和。
過飽和系數(shù)為1.2、溫度為60℃的糖漿，其中溶解的蔗糖量是同溫度下飽和糖液的1.2倍。
過飽和系數(shù)是結(jié)晶的推動力。
過飽和是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，溶液總是試圖通過形成新的晶體或在原有的晶體上沉積的方式降低溶液中蔗糖溶解的量，使溶液回復(fù)正常的飽和狀態(tài)。
在非常高的過飽和系數(shù)下，溶液會形成新的晶體（刺激起晶或生成偽晶）。這種情況下是無法對晶體的大小與數(shù)量進(jìn)行控制。當(dāng)罐內(nèi)物料的過飽和狀態(tài)略低于能自然起晶時，投入一定量的種子，稱為投粉起晶。這一階段的過飽和系數(shù)很難把握，因操作工沒有專用的過飽和度儀器、只能根據(jù)物料的粘度來估算，因?yàn)檫^飽和度不能直接測定，現(xiàn)有的過飽和度測定儀都是通過間接的方法來檢測。
2、過飽和度區(qū)域（純蔗糖溶液）
蔗糖溶解度與溫度有關(guān)
A、 溶晶區(qū)：過飽和系數(shù)小于1，蔗糖溶解；
B、 介穩(wěn)區(qū)：過飽和系數(shù)在1—1.2，可使存在的晶體長大，但沒有新的晶核生成；
C、 中間區(qū)：過飽和系數(shù)在1.2—1.3，不但可使存在的晶體長大，同時受到刺激時會有新的晶核生成；
D、 易變區(qū)：過飽和系數(shù)大于1.3，能自然起晶，新的晶核大量生成。
各區(qū)域的范圍取決于母液的純度。純度越高，區(qū)域越窄，隨著結(jié)晶的進(jìn)行，母液的純度下降（在晶體表面是沉積的糖分多于入料帶入的糖分），區(qū)域逐漸變寬。
（注：結(jié)晶過程中首先形成的大部分晶核，究竟是來源于投入的種子或是自然起晶，這將由物料的純度與過飽和度決定。當(dāng)甲膏的純度為70至75時，自然起晶的過飽和系數(shù)約為1.6，而純度升至85時，自然起晶的過飽和系數(shù)約為1.2，這是因?yàn)樵诘图兌葧r，介穩(wěn)區(qū)的區(qū)域擴(kuò)大了。這就說明了為什么純度為70—72的糖漿比高純度 的糖漿更易煮煉。因?yàn)楹笳吒菀桩a(chǎn)生偽晶。低純度物料的安全區(qū)域更寬，晶粒的生長較均勻，所以要獲得外觀較好的晶體，需要較長的煮煉時間，但那是物有所值的）。
 3、晶體的長大
  以下幾個因素影響晶體長大的速度：
A、 擴(kuò)散與沉積速度
擴(kuò)散速度是指蔗糖分子在晶體周圍的母液中移動的速度。
沉積速度是指蔗糖分子粘附沉積在晶體表面的速度。
擴(kuò)散速度主要受母液的粘度的影響，如果糖分只在晶體的兩端沉積，形成針狀晶形，這是沉積速度不同而造成的。這些因素都會降低結(jié)晶速度、容易生成偽晶。
B、 過飽和系數(shù)
過飽和系數(shù)是結(jié)晶的推動力，增大過飽和系數(shù)對結(jié)晶有以下影響：
• 可以增加蔗糖分子在晶體表面的沉積速度；
• 物料粘度增大，影響擴(kuò)散速度 ；
• 可以增大母液與晶體表面處液膜間的濃度差，加快擴(kuò)散速度。
注：晶粒大，則表面積大，能比小顆粒的晶體沉積更多的糖分。但大量的小顆粒晶體的總表面積要比少量大顆粒的晶體的表面積大得多，所以小顆粒晶體的結(jié)晶速度較快。這就是為什么在一個良好的種子中細(xì)小的晶體能很快長大并能長成更均勻的產(chǎn)品的原因。
 結(jié)晶所需的時間由擴(kuò)散速度及晶體的總表面積決定。
• 粘度（分子在液體內(nèi)部動力的阻力，即摩擦力).
粘度越大，蔗糖分子通過母液擴(kuò)散到晶體表面的速度就越慢；粘度還影響晶粒與母液的混合程度。
 溫度
如果要維持穩(wěn)定的結(jié)晶速度，就要保持過飽和系數(shù)不變，當(dāng)溫度下降時，應(yīng)增大過飽和系數(shù)。
• 過飽和系數(shù)
過飽和系數(shù)大，則結(jié)晶速度快。
• 純度;
母液純度降低，結(jié)晶速度下降（詳見下）。
  C、非糖分對結(jié)晶的影響
  非糖分通常都會降低結(jié)晶速度，不同的非糖分有不同的影響，主要由非糖分的濃度與種類決定（還原糖對結(jié)晶的利，這就是為什么廢蜜是的還原糖/灰分的比例較高時，所得的廢蜜的純度較低）。
 起晶
  通常有三種起晶的方法
  自然起晶：在易變區(qū)進(jìn)行操作
  刺激起晶：在中間區(qū)進(jìn)行操作
  投粉起晶：在介穩(wěn)區(qū)進(jìn)行操作
  前二種方法操作人員不能控制所產(chǎn)生的晶體數(shù)量。
 投粉法是根據(jù)在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)現(xiàn)存的晶體可以長大而不有新的晶體生成這一原理進(jìn)行操作的。將由糖漿或甲蜜、或者是這兩混合物濃縮，控制過飽和系數(shù)在介穩(wěn)區(qū)的上部，然后投入含的所需晶粒數(shù)量的種子。
 整個煮煉過程全部控制在介穩(wěn)區(qū)進(jìn)行。但對于操作工，就很難判斷當(dāng)前的操作是在介穩(wěn)區(qū)的上部還是下部，就將操作放在一個處認(rèn)為較安全的區(qū)域內(nèi)，通常是介穩(wěn)區(qū)的下部來避免偽晶的產(chǎn)生。這樣，就不能獲得最大的結(jié)晶速度和較短和煮糖時間。自動煮糖罐的優(yōu)點(diǎn)就是通過幾罐糖的煮煉，就可以確定介穩(wěn)區(qū)的頂部，以后的結(jié)晶就可以在一個優(yōu)化后的過飽和系數(shù)下操作而沒有偽晶產(chǎn)生。
  糖粉糊
 糖粉糊是由精煉糖（不是糖粉或原糖）與不能溶解蔗糖的有機(jī)溶液混合后，在一個小型球磨機(jī)內(nèi)磨研而成。有各種不同的糖粉糊加工方法，最重要的是保證每次的加工方法完全相同，使得糖粉糊的質(zhì)量也完全相同。
  糖粉糊加工方法推薦
 在5升的球磨機(jī)中裝入1000克精糖，2000毫升酒精，2500個直徑為10毫米的鋼球，以80 rpm轉(zhuǎn)速磨24小時。倒出糖粉糊后用酒精清洗球磨機(jī)及鋼球，這樣共獲得6升糖粉糊，使用前充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 50立方的丙糖罐，每次用800毫升。
  種子收緊
 這是投粉后的下一步操作。因?yàn)榇藭r晶體非常細(xì)小，相互間距離較遠(yuǎn)，糖分?jǐn)U散至晶體表面的距離較長，如果水分蒸發(fā)過快，引起局部過飽和率過高，很容易產(chǎn)生偽晶。這時的目標(biāo)是在糖膏體積增加之前將晶體養(yǎng)大，占據(jù)原來母液占據(jù)的空間。通過控制水分蒸發(fā)量準(zhǔn)確地調(diào)整過飽和度，使晶體吸收底料中的糖分長大。這是結(jié)晶過程中最難控制的地方。主要理由是：
 A、過飽和系數(shù)應(yīng)該控制在介穩(wěn)區(qū)的最上部，以取得最大的結(jié)晶速度并避免偽晶生成，而不是通過加大投粉量，增加結(jié)晶總表面積來提高結(jié)晶速度。
（這是一步很困難的操作，應(yīng)盡快地完成）
B、罐內(nèi)應(yīng)充分對流，使晶體能不斷地接觸到新鮮的母液。
C、這一階段應(yīng)避免過強(qiáng)烈的蒸發(fā)，供汽以能保持罐內(nèi)正常循環(huán)即可。
 操作方法
D、補(bǔ)充熱水，使之與蒸發(fā)的水分相等，將操作控制在煮種開始時的介穩(wěn)區(qū)內(nèi)。
E、關(guān)小蒸汽，僅保持罐內(nèi)正常循環(huán)即可。
F、維持液面不變或略為降低（任何情況增高液面，都會導(dǎo)致沸點(diǎn)降低，過飽和系數(shù)增大，同時會使蒸發(fā)速度突然加快，容易生成偽晶）。理想的情況是連續(xù)進(jìn)熱水，使之與蒸發(fā)量平衡，維持穩(wěn)定和過飽和系數(shù)。當(dāng)種子收緊后，罐內(nèi)物料的體積沒有變化，但由于晶粒長大，相互間的距離就變近了（擴(kuò)散路徑短了）。晶粒間的相互摩擦，使得晶粒有機(jī)會接觸到新的母液，也增大的擴(kuò)散速度。高純度物料可以通過降低液面、提高溫度來增大擴(kuò)散速度。
 提高溫度的作用：
1、 降低過飽和系數(shù)；
2、 增大結(jié)晶速度；
3、 降低粘度；
4、 增強(qiáng)物料的流動性。
由于考慮到要減少糖在高溫下破壞的風(fēng)險，對于低純度糖膏，不宜采用較高的溫度。
 養(yǎng)晶
 種子收緊后，接著就要將晶體養(yǎng)至產(chǎn)品要求的大小。一定量的糖分沉積到晶體表面，同時必須通過入料（糖漿或糖蜜）補(bǔ)充這部分糖分。物料應(yīng)該連續(xù)地進(jìn)入罐內(nèi)，以維持穩(wěn)定和過飽和系數(shù)。如果沒有條件做到連續(xù)進(jìn)料，采用有規(guī)律的短時間入料要好于長時間間歇入料，因后者會引起較大的過飽和系數(shù)變化。溫度變化的影響與種子收緊階段相同。低純度物料采用較高溫度時會引發(fā)泡沫（低級糖膏的沸點(diǎn)較高）。
  濃縮
 當(dāng)罐內(nèi)物料到達(dá)指定體積后停止入料，繼續(xù)濃縮至規(guī)定的錘度，最終的錘度由設(shè)備或物料與操作工的經(jīng)驗(yàn)來決定。
決定放糖錘度的因素：
A、放糖閥的結(jié)構(gòu)；
B、結(jié)晶罐底部的結(jié)構(gòu)；
C、放糖管或槽的結(jié)構(gòu)；
D、助晶機(jī)的結(jié)構(gòu)與布置；
E、糖蜜泵的性能。
提高糖膏的放糖錘度才可能最大限度回收糖分。當(dāng)一罐糖膏的煮煉過程能控制在介穩(wěn)區(qū)的上部，由于結(jié)晶速度快，不但可以減少煮糖時間，而且可以夠節(jié)能，因?yàn)樵谥筇堑暮箅A段，因循環(huán)變慢，因而需要的蒸汽量也較少。
糖膏的錘度低（不緊結(jié)），回煮量則多達(dá)糖膏量的30%。
 入料錘度
 放料的錘度對煮糖耗汽有顯著的影響。計(jì)算表明，對于相同的一罐糖，入料錘度為50°Bx所用的蒸汽幾乎是70 °Bx的二倍。高錘度入料也有不足之處，入料錘度過高會造成加熱管嚴(yán)重積垢。入料的錘度高，則其中的蔗糖濃度也高，帶入罐內(nèi)的水分可能就不足以平衡蒸發(fā)的水分，就有可能產(chǎn)生偽晶。
 為了節(jié)省蒸汽、減少煮糖時間，入料的錘度不應(yīng)低于75°Bx。一般的糖蜜應(yīng)該控制在70--75°Bx，溫度為70°C。
 煮糖制度
 在一罐糖膏中，晶體的重量約占66%（指糖膏中所有的晶體重量）。如果只通過一次煮煉，很難將純度為85的物料降至廢蜜的純度，這需要很長的時間，同時由于晶體的數(shù)量過多，使得糖膏不可能從罐內(nèi)卸出。
 所以糖膏要分多級煮煉，目前普遍使用三系煮糖制度。第一次煮煉用糖漿或回溶糖漿為原料，稱為甲糖膏。第二次煮煉稱為乙糖膏，第三次煮煉稱為丙糖膏。從丙膏分也的丙糖回溶后與糖漿混合，也可以與水或甲蜜混合成糖糊，用于乙糖膏的底料。乙糖由混合為糖糊后用做為甲膏的種子。
某些煮糖制度是將所有丙糖回溶后煮煉色值較低的甲糖，當(dāng)用丙糖作為乙糖的種子時，這些深色的丙糖就會被包裹在甲糖的中心。
 晶體大小
 晶體的尺寸影響糖蜜的純度及糖膏的分蜜。大顆粒與小顆粒各有優(yōu)、缺點(diǎn)。大顆粒的結(jié)晶(0,65 - 0,75 mm)，分蜜容易，但由于結(jié)晶總面積小，也容易是生成偽晶。小顆粒的結(jié)晶分蜜較困難，但由于結(jié)晶總面積大，不容易是生成偽晶。
 如果結(jié)晶總面積小，過飽和度較高，就有可能產(chǎn)生偽晶。這就是罐內(nèi)母液量過多時產(chǎn)生偽晶的原因。偽晶通常在分蜜時與糖蜜一起被分離出去，在間歇式分蜜機(jī)中，它會堵塞有大顆的晶粒間，使排蜜不暢。顆粒大小不均勻，也會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
結(jié)晶率
結(jié)晶率表示物料中形成結(jié)晶的糖所占的百分比。它與結(jié)晶罐的效能、操作水平及分蜜機(jī)的性能有關(guān)。
假設(shè)結(jié)晶的純度為100%，結(jié)晶率的計(jì)算如下：
結(jié)晶率=100 X (糖膏純度 – 糖蜜純度) /（100– 糖蜜純度）
一般的結(jié)晶率為：
甲膏：60—70%
乙膏：66—65%
丙膏：40—55%
也可以用另一個術(shù)語“純度差”來考核，它表示糖膏純度與糖蜜純度之間的差。純度差越大，結(jié)晶率也越高。
下面將對糖廠自動化進(jìn)及Calco系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
很多糖廠通過計(jì)算機(jī)就很完全容易地對物料進(jìn)行管理，用現(xiàn)有的設(shè)備也能對化學(xué)過程進(jìn)行控制并將參數(shù)匯集至中心控制計(jì)算機(jī)。但對于澄清而言會有點(diǎn)困難，這是因?yàn)檎嶂呛性S多蔗糠（因現(xiàn)在的破碎度越來越高）及蔗汁顏色的變化。
通過一個中心計(jì)算機(jī)對煮糖進(jìn)行控制則是另一種不同的概念。全球許多糖廠（這些廠都安裝了完全由計(jì)算機(jī)控制的結(jié)晶罐）的經(jīng)驗(yàn)表明，這些結(jié)晶罐在使用時都遇到了困難，特別是在高液位時更是如此。
影響結(jié)晶罐運(yùn)行的因素有很多。
在結(jié)晶罐中，真空度與溫度是相互關(guān)聯(lián)的，在結(jié)晶過程中應(yīng)該維持穩(wěn)定。如果結(jié)晶過程真空度不斷變化，結(jié)晶速度也會發(fā)生變化，對晶粒的生長就會有一系列的影響。
壓力為133 mbar (13.3kPa, 99.76 mm Hg,)時，水的沸點(diǎn)是51.7℃，飽和糖液的沸點(diǎn)約為60℃。后一個溫度只是糖液表面的溫度，因?yàn)樵谔且簝?nèi)部，由于液位增加，壓力增大，沸點(diǎn)也上升。例如在糖膏表面的溫度為60℃，則：
30cm 深時增加至 65.6℃
60cm 深時增加至 70.0℃
90cm 深時增加至 74.5℃
120cm 深時增加至 78.3℃
150cm 深時增加至 81.8℃

 
溫度上升則過飽和度下降（高溫=低過飽和度），最終可能會變?yōu)椴伙柡汀Ｈ缣歉啾砻娴臏囟葹?0℃，過飽和系數(shù)為1.2，在90至120 cm深處，過飽和系數(shù)為1，溶液只是飽和；超過120cm后，就變?yōu)椴伙柡停Я＞蛷脑瓉淼拈L大變?yōu)槿芙?。此時就會形成在結(jié)晶罐的上部，糖分形成結(jié)晶，然后在結(jié)晶罐的下部又重新溶解。如果在罐的底部溫度為60℃，過飽和系數(shù)為1.2，則在罐的上部也會發(fā)生同樣的情況，
 實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)表明，結(jié)晶罐內(nèi)的液位不應(yīng)超過上管板以上1.35m，液面較低對加快結(jié)晶速度有利，但此時結(jié)晶罐的容積與煮成糖膏的體積之比就不是很理想。從結(jié)晶速度與結(jié)晶罐的利用率來綜合考慮，1.35m通常稱為最佳液面高度，1.5m稱為允許最大液面高度，此時結(jié)晶罐的容積利用率較高，但循環(huán)較差，結(jié)晶速度較低。
 如果結(jié)晶罐安裝的攪拌器，則不只是糖膏的上部與下部間有溫度差，由于加熱管對循環(huán)的影響，同一水平面上的不同位置間也有溫度差。
 在罐內(nèi)不同的位置，糖膏的密度也不同，這些差異很難準(zhǔn)確地反映至計(jì)算機(jī)的屏幕上。
 由于影響晶體長大的因素太多，所以結(jié)晶過程如果沒有人在結(jié)晶罐旁進(jìn)行不斷地觀察，控制將是困難的。
真空度與溫度（二者是相互關(guān)聯(lián)的）穩(wěn)定對于結(jié)晶很重要，許多煮糖工試圖通過調(diào)節(jié)真空度來控制溫度。
結(jié)晶過程最好能將過飽和度控制在盡可能靠近易變區(qū)（過飽和系數(shù)1.35—1.40）的地方。對于不純糖液，易變區(qū)的位置更依賴于糖液的純度。煮糖工按步驟并根據(jù)糖膏的感官特性進(jìn)行操作。觀察糖膏在視鏡上飛濺的形態(tài)、用手柄取一些樣品直接檢查，根據(jù)樣品在姆指與食指間拉出的絲的長度來判斷過飽和系數(shù)。當(dāng)?shù)仫柡拖禂?shù)到達(dá)易變區(qū)時，就會發(fā)生自然起晶。
煮糖工不斷地對樣品進(jìn)行檢查，并根據(jù)自己的感覺對結(jié)晶進(jìn)行控制。在煮糖工對樣品進(jìn)行檢查，并對閥門進(jìn)行開、關(guān)操作期間，結(jié)晶罐必須在易變區(qū)以下工作。
下面是純蔗糖的溶解度曲線：
 

現(xiàn)在研究母液純度對易變區(qū)的影響，從圖可以看出，高純度物料的結(jié)晶濃度較低，而低純度物料的結(jié)晶濃度較高。
 

出現(xiàn)一條不平滑的曲線并不是操作工的錯誤，因?yàn)椴僮鞴け仨毷止z查糖膏的性質(zhì)，并進(jìn)行閥門的開、關(guān)操作。
Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)能幫助操作工將結(jié)晶穩(wěn)定地控制在盡可能靠近易變區(qū)的地方進(jìn)行操作。該系統(tǒng)安裝在結(jié)晶罐旁邊，操作工可以很方便地對其進(jìn)行控制。很多糖廠試圖使用全部由計(jì)算機(jī)控制的結(jié)晶罐，操作工在控制室內(nèi)遠(yuǎn)程對結(jié)晶罐進(jìn)行操作，計(jì)算機(jī)成為事實(shí)上的操作工，但其無法感知罐內(nèi)物料的性狀。Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)能夠與存放數(shù)據(jù)的中心計(jì)算機(jī)聯(lián)接，但結(jié)晶罐仍由操作工進(jìn)行控制。通過幾次由人工控制的結(jié)晶操作后，Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)可能通過測定糖膏的電導(dǎo)率來控制入料閥門的開關(guān)動作。操作工只需要對糖膏進(jìn)行觀察就可以了，一個人可以同時操作幾個結(jié)晶罐。
下面是用Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)與人工操作的曲線：
這是人工操作的曲線
 

這是由Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)操作的曲線
 

 
Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)通過測定罐內(nèi)不同液位時糖膏的電導(dǎo)率，對入料閥進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使結(jié)晶總是在靠近易變區(qū)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。
Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)包括自動煮糖與自動煮種二種不同的版本。自動煮糖/自動煮種系統(tǒng)能夠在罐內(nèi)的過飽和度達(dá)到設(shè)定值（通過幾次人工操作就可以得到設(shè)定值）后，自動進(jìn)行投粉，并自動煮水15—45分鐘，進(jìn)行固晶。Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)能自動轉(zhuǎn)入煮糖操作直至放糖，操作工只需對糖膏進(jìn)行檢查即可。
自動煮糖與自動煮糖/自動煮種系統(tǒng)相似，只是沒有煮種裝置，只能用于起晶后物料的煮煉。
這二種系統(tǒng)都具有“分割”功能，可以將部分物料分割至另一個罐進(jìn)行煮煉。系統(tǒng)根據(jù)物料的不同純度，設(shè)計(jì)了不同的控制，可分別用于甲、乙、丙膏的煮煉。
Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)有主要特點(diǎn)是：
1、 煮糖時間短。因?yàn)镃alcor 結(jié)晶系統(tǒng)采用連續(xù)入料，過飽和度曲線接近易就區(qū)但不會進(jìn)入易變區(qū)（產(chǎn)生偽晶），也不會進(jìn)入溶晶區(qū)（晶體溶解）。對于高級糖膏，煮煉時間可以縮短25%。
2、 晶粒均勻。由于結(jié)晶是在事先指定的接近易變區(qū)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，晶粒生長條件相同，產(chǎn)生的偽晶少或沒的偽晶產(chǎn)生。
3、 糖蜜純度低。在Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)控制下，糖分在盡可能高的過飽和系數(shù)下，能更多地從糖蜜中沉積到晶體上，糖蜜的純度為32—36，與人工操作相比較，約低4度。
4、 降低蒸汽耗用量。在最優(yōu)的過飽和系數(shù)下進(jìn)行結(jié)晶，可以減少煮水量次數(shù)，減少用水量約為2.5%對蔗，煮糖時間短，用汽也少，與人工操作相比，可節(jié)約蒸汽5%對蔗。
5、 降低色值。Honig（章節(jié)5.7，結(jié)晶的溶解與重結(jié)晶）的觀察表明，與人工操作條件下、在不穩(wěn)定的過飽和系數(shù)下長大的晶體相比，在穩(wěn)定的過飽和系數(shù)下長大的晶體的色值較低。觀察同時表明，如果底料中粒子比較均勻整齊，產(chǎn)品的色值也比較低。根據(jù)通常的經(jīng)驗(yàn)，采用Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)后，色值可以降低約10%。
6、 提高分蜜機(jī)的生產(chǎn)能力。由于晶粒均勻整齊，沒有偽晶，分蜜容易，同時能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
7、 有利于存儲。由于晶粒均勻整齊，水分一致，減少包裝后或存儲過程中的結(jié)塊現(xiàn)象。
如果所有的罐都安裝Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)，甲膏的收回率能提高1%，則有以下果：
甲糖罐的罐時可以增加11%
降低分蜜機(jī)的負(fù)荷1.7%
減少回溶糖漿2%
乙、丙膏的量可以減少3.7%
節(jié)省蒸汽2.2%
 安裝Calcor 結(jié)晶系統(tǒng)的費(fèi)用，在一個榨季里就完全可以收回。