凍結原理
食品的凍結就是指将食品的溫度降低到食品凍結點以下的某一預定溫度(一般要求食品的中心溫度達到-15℃或以下)，使食品中的大部分水分凍結成冰晶體，以減少微生物活動和食品生化變化所必需的液态水分。用凍結來防護食品(系指新鮮原料)是保證許多種易腐食物幾乎不變地保持其原有特性的極好方法。常見的速凍食品，不僅有隻經過初加工的新鮮狀态的肉、禽、水産品、去殼蛋、水果、蔬菜等，還有不少加工品，如面包、點心、冰淇淋、果汁以及名目繁多的預制凍結食品和預調理凍結食品，合理凍結的食品在大小、形狀、質地、色澤和風味方面一般不會發生明顯的變化。目前速凍食品已發展成為方便食品中的重要食品，在國外已成為家庭、餐館、食堂膳食菜單中比較常見的食品。
凍結過程
凍結的過程：在低溫介質中，随着凍結的進行，食品的溫度逐漸下降。
1)第一階段：食品的溫度從初溫降低至食品的凍結點，食品主要放出其中的顯熱，并且降溫速度快。
2)第二階段：食品的溫度從食品的凍結點降低至-5℃左右，這時食品中大部分水結成冰，放出大量的潛熱。此階段降溫速度比較慢。
3)第三階段：食品溫度從-5℃左右下降至終溫。此時放出的熱量一部分是由于冰的降溫，另一部分是由于殘餘少量的水繼續結冰。此階段降溫比較快。
食品的凍結過程，主要是其中的水的凍結過程，或者說是結冰的過程。由于每種食品本身的屬性的差異，其中的水分含量和其中的鹽離子的含量的差異，保存的條件要求也不一樣，故最終的終溫是不一樣的，但是過程是相同的。
當然食品的凍結過程是連續進行的，有些時候也不一定都會有這麼明顯的标志，但是大多數時候，為了研究方便，我們習慣将過程分為這三個階段。
由于結冰過程嚴格受溫度的影響，因此食品凍結過程中的溫度的變化和控制就顯得十分重要。例如，速凍能使冰晶體不至于過大。
冰結晶最大生成帶：一般為-1℃~-5℃。在不同的凍結速度下通過該溫度範圍，會給食品帶來不一樣的變化。
由于食品的原料很多，而且其組織狀态（包括細胞結構）也各不一樣，因此，凍結時的速度也各不相同，凍結條件的選擇主要是“揚長避短”，盡量選擇最優解。
例如，動植物組織的水分存在于細胞核細胞間隙，或呈結合态，或呈遊離态。在凍結過程中，當溫度降低到食品的凍結點時，那些和親水膠體結合較弱或存在于低濃度溶液中的部分水分，主要是處于細胞間隙内的水分，就會首先形成冰晶體。水的凍結過程，伴随着鹽離子溶液的增濃過程，使的凍結溫度不斷降低，冰晶體也随着長大。冰晶體的長大若是大到足夠使細胞受擠壓或者被刺破，則解凍過程會有汁液流出現象，這是我們大多數時候應該想辦法避免的，而速凍就能較好的解決這個問題。當然，速凍完後，解凍的方法和快慢同樣會影響凍結食品的品質。
隻有将食品凍結過程與解凍過程結合起來考慮，才能保證産品有較好的品質。
凍結影響
凍結對食品的影響
對于新鮮食品來說，一般溫度降至-5℃時，已有80%的水分生成冰結晶，故把-5～-1℃稱為最大冰結晶生成帶，即食品凍結時生成冰結晶最多的溫度區間。對于冰點較高的肉、魚、蔬菜、雞蛋、牛乳來說，最大冰結晶生成帶大體處于-5～-2℃範圍内。
最大冰結晶生成帶對凍結食品質量的影響主要表現在以下幾個方面。
（1）食品組織結構在凍結過程中受到損傷的程度取決于冰結晶的形成情況(如冰結晶的大小、數量、形狀及位置)，而冰結晶的形成情況又取決于通過最大冰結晶生成帶的時間長短。一系列研究表明，通過最大冰結晶生成帶的時間越短，食品的質量就越好。
（2）肌肉中的蛋白質，尤其肌球蛋白發生凍結變性速度最快的溫度區間為-3～-2℃，恰好處于最大冰結晶生成帶内。為了減輕肌球蛋白的凍結變性，應該迅速通過最大冰結晶生成帶。
（3）對α澱粉來說，發生β化變化最快的溫度區間為-1～1℃，在-5～-1℃的溫度範圍，β化的速度仍然很快。因此，對于含有僅澱粉的烹調冷凍食品來說，迅速通過最大冰結晶生成帶也是很重要的。
（4）有些低溫微生物在-5～-1℃溫度下仍能發育。為了抑制這一部分微生物的發育，有必要迅速通過最大冰結晶生成帶，使食品溫度盡快降至-12℃以下。
凍結對微生物的影響
任何微生物都有一定的正常生長繁殖的溫度範圍，溫度越低，它們的活動能力也越弱。溫度降低到微生物的最低生長溫度時，微生物就會停止生長。一般食品腐敗菌繁殖的适宜溫度為20～40℃，但根據微生物對溫度的耐受性，可分為低溫菌、中溫菌及高溫菌，有少數細菌、酵母菌和黴菌在-10～2℃以下仍能繁殖，長期保藏的魚類，在-30～-25℃的溫度下才比較可靠。一般微生物加熱到50～70℃即可死亡，但嗜熱菌的生長可耐受75℃的高溫，而芽孢則需100℃以上的高溫蒸汽方可殺死。許多嗜溫菌和嗜冷菌的最低生長溫度低于0℃，有的甚至可低達-8℃，如熒光杆菌的最低生長溫度為-8.9℃。溫度降至微生物的最低生長溫度下，就會導緻微生物死亡。不過在低溫下，微生物死亡速度比在高溫下緩慢得多。大多數食物中毒菌在10%以上能迅速生長繁殖，某些食物中毒菌和病原菌在溫度低至3℃前仍能緩慢地生長繁殖。嗜冷菌在0~10℃溫度範圍内仍能緩慢地生長。食品溫度低于-10℃，微生物停止生長并逐漸死亡，但達不到無菌的程度。
