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煮糖结晶原理简述及图解

平方学糖

从蒸发工序上来的糖浆浓度一般有60-70%左右，到了煮糖工序后，需进一步浓缩至一定的錘度至有晶

体析出（或人工投晶种），然后继续入糖浆使晶体不断长大，达到一定大小的晶粒，这就是煮糖结晶过程。

蔗糖容易溶解于水，它的溶解度随温度的升高而增加。将蔗糖的饱和溶液冷却或者蒸发而没有结晶析

出，这时溶液中所溶解的蔗糖量多于同温度时蔗糖的溶解度，称为过饱和溶液。过饱和溶液在平衡状态下，

可以长时间保持不析出结晶。但它并不稳定，如果投入少量蔗糖晶体，或加以搅拌、振动等，则过饱和溶

液中所含的过剩糖分，可以析出成为蔗糖结晶和使已有的蔗糖晶体长大。糖液过饱和程度的大小，对蔗糖

结晶过程有很大的影响。整个煮糖和过程就是根据不同阶段的要求，控制不同的过饱和系数，使蔗糖不断

析出结晶并长大。

初始蔗糖晶核的形成－－起晶，是由液态的糖变成固态的糖，是一个突变的过程。量变表现在浓度的

增加，质变表现在相变，二者的总合便形成外形的变化。变化的过程又伴随着系统能量的转移。所以研究

晶核的生成，要以浓度、物相和能量变化三方面来进行考察。从溶液中产生固体晶核是相变的过程。

糖厂生产过程中，将糖浆浓缩进行煮糖时可以采用自然起晶或刺激起晶的方法取得晶核。此外还有种

子起晶法，这不是从糖液中生成晶核，而是将蔗糖的结晶粒子投入糖液中作为晶核，这也是目前糖厂普遍

采用的方法。下面是三种起晶法简介：

1.自然起晶法

将糖浆在一定温度压力条件下蒸发，直至易变区，即较高的过饱和度时（过饱和系数在1.4以上，随

纯度而异），晶核便形成而析出。这是一种古老的方法。因为晶核的生成是逐步产生的，且受几率的影响，

生成晶核的数目多少，很不容易控制。且自然起晶时过饱和度高，粘度大，对流差，很易出现晶粒不齐、

并晶、粘晶等缺点。

2.刺激起晶法

将糖液蒸发至中间区，相当于过饱和系数1.2~1.3左右时，突然变动真空度或温度，如抽入冷空气，

冷糖浆使温度骤降，或加入糖粉，使这处于不稳定状态的过饱和糖液受到突然的刺激而析出结晶。这种方

法可以调节刺激因素的条件，如强度、时间等。操作条件如控制得好，它的优点是起晶速度快、晶粒整齐，

粘晶并晶可以减少。缺点是仍然不容易控制品粒的数目和大小，粘晶还易产生。

3.种子起晶法

种子起晶法可再分为投粉法、分割法和糖糊法。分述如下：

（1)投粉法是以磨细的糖粉投入控制在一定的真空度、温度和纯度下的过饱和糖液中作为晶种，过

饱和系数一般控制在1.10~1.15左右，晶粒数目和大小较容易控制达到要求。注意过饱和系数不能过高，

过高将发生刺激起晶。

（2)分割法．把已煮成的一罐糖膏（晶粒较小）分割成若干部分作为若干罐的晶种。以此作为底料来

煮糖。这样，每罐的晶种数量一定。

（3)糖糊法一般是将丙糖或乙糖与糖浆混和成为一定浓度的糖糊，作为晶种用，数量易于调节控制。

有了晶体核心之后，就有晶体的培养长大，称为养晶，是通过对糖液过饱和度的控制来实现的。晶面

是通过平行于该面的晶格新层的堆积而生长的。垂直于晶面方向的新层增长速度，称为该面的线性生长速

度。此速度与晶面的性质有关，并与糖液的过饱和度有关。晶体长大后的最终外形取决于各个不同方向速

度的各向异性，且与糖液的纯度、浓度、粘度等生长条件有关。因此，不但要了解热力学条件，更需要研

究动力学的问题。

糖厂常用结晶过程图解：

1.投粉：投粉所用的糖粉一般是用磨种机磨成很细的糖粉，大概10-20微米左右。刚投粉时从采样观

察一般是看来不出来的，过了分把钟可能开始看见小小的星星点点。

2.养晶：投粉后控制一定的饱和度使晶体慢慢长大。

投粉后几分钟可看到很小的晶粒

晶粒继续长大

可看到部份晶粒开始成形

随着时间推移，更多晶粒成形并慢慢长大

此时可看到棱角分明的晶粒

成形的晶粒不断长大

长大到0.2-0.3mm左右的晶粒，此时可以分割作为其他罐的糖种

3.晶粒长大到0.6-1.2mm左右，煮糖结晶完成，可以放糖了。

长大到0.6-1.2mm左右的晶粒，此时整个煮糖结晶过程已完成，可以放糖去分蜜了

4.从分蜜机筛分出来并干燥后得到白砂糖