サトウキビおよびテンサイ糖の精糖

白下固形分および母液濃度は、真空釜で一般的にモニタリングされるパラメータで、結晶化プロセスを制御するために使用され、最終製品品質である砂糖の結晶に影響を与えます。白下固形分は、結晶化プロセスから生じる結晶と母液の混合物であり、母液濃度は、結晶化中の白下の液相です。白下固形分、つまり総砂糖含有量は通常、マイクロ波計または核密度プローブを使用して計測されますが、母液濃度（溶解糖）は、屈折率計を使用して計測されます。計測尺度は通常、Brix値です。

バッチ冷却結晶化のオンラインモニタリング

バッチ冷却結晶化は、いくつかの業界で広く実践されている生産工程です。製糖業では、主に白下（フッティング懸濁液）を生成してバッチまたは連続蒸発晶析装置を種晶添加し、基本的な原材料（テンサイまたはサトウキビ）から最終的により多くの砂糖を取り出すために使用されます。製薬業界では、
最終製品を直接生成するために使用されます。冷却結晶化は、さまざまなタイプの装置で実行されます。典型的な装置としては、冷却コイルや攪拌機内蔵の被覆付き容器があります。

結晶成長は、結晶化研究で人気のテーマです。プロセスが複雑なため、この研究には多かれ少なかれ異なるアプローチがいくつかあります。理論的研究のほとんどは、質量、エネルギー、人口収支方程式、速度論的相関、そして場合によっては疑問の余地がある仮定や単純化に基づくモデル公式化に依存しています。方法を組み合わせること（理論と小規模なラボでの実験）により、結晶成長に対するいずれかのパラメータの影響に関する役立つ情報が得られますが、通常それらは十分に制御された環境下での単一（または少数）の結晶の研究に制限されています。
産業規模の結晶化における結晶成長の問題については、白下に数十億個の結晶がある場合、研究結果のバリデーションはほとんど、またはまったく行われていません。しかし、高品質の砂糖の生産は、大量生産を特徴とするプロセスに関する深い知識に基づいている必要があります。大規模な集団における結晶成長の研究の大きな難題は、結晶成長に影響を与えるパラメータをオンラインでモニタリングするのに必要な適切な計測機器が長年にわたって不足していたことでした。
SeedMaster計測機器の導入により、過飽和、結晶含有量、母液の純度など、結晶化の最も重要なパラメータのオンラインデータ取得が、世界のかなりの数の工場や精製所で現実のものとなりました。

砂糖の結晶化において過飽和が最も重要なパラメータであることは一般的に認められています。このパラメータは、製品品質と生産量、生産コスト、収益性、メーカーの存続を決めるうえで重要な役割を果たします。過飽和以外の重要なパラメータとしては、結晶含有量、母液の純度（または純度の低下）、白下固形分（「Brix値」）があります。 

砂糖の結晶化は重要なプロセスです。現在、砂糖の結晶化の大部分は間違いなく、実用的な情報を提供しない機器を使用して手動で制御されています。これは、数十年前に使用されていた方法と明らかに似ています。このようなアプローチは、競争力のあるコストで高品質の砂糖を大量生産するにはまったく適していません。 

このペーパーのパート1では、製品品質、生産コスト、結晶成長、釜の循環、種晶添加など、砂糖の結晶化に関する最も重要な詳細について説明しました。これらの詳細すべてにおける過飽和の役割と重要性が十分に強調されていたと思います。ISJ（2008）、110（1315）：403-413をご覧ください。パート2では、実際の事例に加え、晶析装置の内部の動きをリアルタイムに明らかにし、その情報を結晶化の高度な制御に活かすために使用できるいくつかの新しいツールに重点を置いています。 

砂糖の結晶化における過飽和の重要性がますます認識されています。これは、製品品質だけでなく、世界中の植物の生存可能性を決めるパラメータである生産コストにも大きな影響を与えます。