作為產(chǎn)糖大國，中國對煮糖結晶控制的研究剛剛起步：國內(nèi)的幾家做間歇式結晶罐控制系統(tǒng)的廠家，都是以錘度計作為現(xiàn)場儀表，通過模擬人工結晶的操作過程來設定控制程序。但目前在糖廠應用的錘度計，在高錘度時難免會失真，這一問題對于糖業(yè)界來說是一個難以突破的技術難題，故會造成有時控制不好，會出現(xiàn)糖膏起偽晶的現(xiàn)象。為避免出現(xiàn)這種情況，調(diào)試人員會放棄過于靠近易變區(qū)，這也等于放棄了在較高過飽和度下進行結晶，如此一來結晶率會有所降低。而煮糖結晶的主要任務是在煮糖罐內(nèi)把糖漿（或糖蜜）濃縮到一定的過飽和度，析出符合要求的蔗糖結晶體和將晶體養(yǎng)大，煮成良好的糖膏；經(jīng)過助晶和用離心機排除母液，獲得質量良好的結晶砂糖。
“怎樣煮好一罐糖膏”就成為當前煮糖工人應當熟悉并掌握的技能。根據(jù)糖廠經(jīng)驗，煮好一罐糖膏的關鍵性操作，是在煮煉糖膏的過程中控制好母液的過飽和度，使與糖份沉積的速度相平衡。由于現(xiàn)有的儀器尚不能直接指示出糖膏母液的過飽和度，煮糖操作在很大的程度上還要依靠操作者長期積累的操作經(jīng)驗。特別是起晶這個階段，是一個始終困擾著眾多制糖生產(chǎn)的老大難問題：晶種投放時機的把握只能靠人工感覺，所以煮種的質量得不到很好的保證，使得廢蜜重力純度很難降低。故而煮糖工人要根據(jù)原料的質量和變化，生產(chǎn)過程中設備和水、電、汽的供應情況，隨時適應各種客觀情況，進行相應的操作。面對總收回率有重要影響的結晶工段，控制好結晶工段糖膏母液的過飽和度，自動化控制代替人工操作已是迫在眉睫，亟需解決的問題。
將蔗糖的飽和溶液冷卻或者蒸發(fā)而沒有結晶析出，這時溶液中所溶解的蔗糖量多于同溫度時的溶解度，稱為過飽和溶液。過飽和溶液在平衡狀態(tài)下，可保持長時間不析出結晶但并不穩(wěn)定，如果投入少量蔗糖晶體，或加以攪拌、振動等，過剩糖分會析出成為蔗糖結晶和使已有的蔗糖晶體長大。糖液的過飽和程度用過飽和系數(shù)表示，在不同的過飽和程度下糖液有不同的特性：
<1.0：糖液未飽和，蔗糖晶體被溶解。
=1.0：糖液剛呈飽和狀態(tài)，不會溶解所存在的晶體，也不會另生成新晶體。
1.0-1.2：此階段比較穩(wěn)定，糖液未能生成晶核，若有晶核存在可繼續(xù)長大。
1.2-1.3：此范圍的糖液具不穩(wěn)定性，沒有外界條件的影響，則不易立即生成晶核；但一經(jīng)刺激就有可能出現(xiàn)晶核，在有足夠晶核存在的糖膏中，應控制在此階段進行養(yǎng)育晶體 長大。
1.3-1.4：此范圍可突然生成大量的晶體如控制在此范圍則可大量生成新晶體。
可見，糖液過飽和度的大小對煮糖結晶過程的影響是至關重要的。測定和控制結晶罐里糖膏的過飽和系數(shù)對實現(xiàn)煮糖結晶工段的自動化控制具有很大的現(xiàn)實意義。煮糖操作是根據(jù)實際需要，利用糖液在不同過飽和度下不同的特性，在煮糖罐里將糖液控制在適當?shù)倪^飽和度，使糖液首成晶核，隨之養(yǎng)育成稱為種子或晶種的粒子較大的晶體，再讓它們在適當?shù)倪^飽和度下吸收糖液的糖分而長大，這個過程稱為養(yǎng)晶。通過養(yǎng)晶，糖液中溶解的蔗糖便變?yōu)檩^純凈的蔗糖結晶體，糖液中含的糖分減少。當煮糖完畢，又置于助晶箱一段時間進行冷卻降溫，進一步提高糖液的過飽和度，使晶體繼續(xù)吸收糖液的糖分，zui后用分蜜機將糖液分離，得到均勻整齊的晶體。實際中常利用過飽和度的三個代表性的區(qū)域來實現(xiàn)控制:
1、育晶區(qū)(穩(wěn)定階段)：過飽和度1.0-1.2。
2、刺激生晶區(qū)(中間階段)：過飽和度1.2-1.3。
3、自然生晶區(qū)(不穩(wěn)定區(qū))：過飽和度1.3以上。
蔗糖錘度計原理是在一定的錘度范圍內(nèi)糖液的錘度和其折射率呈線性關系,通過測定糖液的折射率可以確定糖液的錘度。對糖液錘度的研究結果表明,當糖液在80.00-82.00Brix時，開始投放晶種。要控制好在煮中的糖膏保持適合的過飽和度，務使糖膏自始至終保持在安全養(yǎng)晶區(qū)內(nèi)進行煮煉。為此，要充分利用現(xiàn)有的煮糖儀器，提供煮煉過程的參數(shù)。努力使到從起晶到卸糖都能控制在1.1～1.3的過飽和度范圍內(nèi)進行。在過飽和度1.15～1.20養(yǎng)晶范圍內(nèi)變化時,過飽和度和折射率均有很好的線性相關性,相關系數(shù)達到0. 9998,完夠達到工藝過程分析監(jiān)控的要求。然而,在多級連續(xù)化反應體系中,不僅存在高錘度的糖膏,還存在母液和氣泡等。在實際分析過程中為了提高分析效率不可能將這些物質分離后再分析,因此,必須研究這些物質的存在對于應用蔗糖錘度計測定糖膏母液過飽和度的影響。
蔗糖錘度計是21世紀所*的錘度測量儀，由于采用*的機械結構設計和光學系統(tǒng)，*數(shù)字化信號處理和自動數(shù)字溫度補償?shù)?，加上高品質制造工藝，產(chǎn)品即便在惡劣條件下也能連續(xù)穩(wěn)定地工作，而無需任何維護和備件消耗。在眾多生產(chǎn)企業(yè)均大量使用，運行穩(wěn)定。
折光錘度計能直接安裝在管道或者容器上，進行錘度的測量和控制。它能直接顯示出：錘度、折射率、固形物含量等。它的高可靠性和高精度能為用戶的過程控制直接創(chuàng)造價值。
MPR E-Scan蔗糖錘度計是一個微處理器驅動的臨界角濃度儀，因為采用分體式設計，將儀器CPU和主要電路板與光學部分分離，使系統(tǒng)更耐高溫和振動、穩(wěn)定性更好、測試更準確、有效使用壽命更長。它能在即時顯示產(chǎn)品濃度值和溫度值，同時將該濃度值/溫度值遠傳到PLC系統(tǒng)，便于系統(tǒng)集成控制。
