La cristalización es un proceso de separación ampliamente utilizado para obtener cristales con una alta pureza a partir de una solución sobresaturada. La industria azucarera usa esta operación para la elaboración de su producto, sin embargo, presenta deficiencias en el manejo de esta técnica, principalmente en el control adecuado de las cinéticas de nucleación y crecimiento en la solución. En este trabajo se realizó la aplicación de modelos rigurosos a partir de propiedades fisicoquímicas y parámetros mecanísticos permitieron predecir el comportamiento fenomenológico de las cinéticas de velocidad de nucleación y crecimiento ante distintas condiciones de operación, además de predecir la zona metaestable, lo que establece un rango de cristalización más viable para la cristalización de azúcar de caña, favoreciendo la distribución de tamaño de cristal y masa de cristal formada. Se realizó un simulador en MATLAB el cual permite desarrollar diferentes configuraciones de variables, como es la cantidad de semilla sembrada, presión de vacío, así como diferentes constantes que permiten simular cristalizaciones bajo diferentes condiciones de operación. Su operación es flexible al permitir la configuración de distintas propiedades de la miel y el cristal (densidad, factor de forma, etc.). Su funcionalidad es mayor al tener la opción de emplear diferentes parámetros cinéticos y diferentes perfiles de enfriamiento. Se aplicó una metodología desarrollada para la optimización del perfil óptimo de temperatura, que fue adecuada debido a que MATLAB regresa valores de finalización satisfactorios, acorde a lo esperado en tiempos de simulación muy cortos (10 min), esto contribuye al desarrollo de trayectorias o perfiles robustos de operación para las variables más importantes y ayudan a minimizar la variabilidad en la calidad del producto de una carga batch. Por tal motivo, para esta investigación, se reporta una MCF final de 5162.3126 g y una DTC final de 357.7753 μm, teniendo un efecto significativo en el tamaño de cristal durante la cristalización.