食品的冻结就是指将食品的温度降低到食品冻结点以下的某一预定温度(一般要求食品的中心温度达到-15℃或以下)，使食品中的大部分水分冻结成冰晶体，以减少微生物活动和食品生化变化所必需的液态水分。用冻结来防护食品(系指新鲜原料)是保证许多种易腐食物几乎不变地保持其原有特性的极好方法。常见的速冻食品，不仅有只经过初加工的新鲜状态的肉、禽、水产品、去壳蛋、水果、蔬菜等，还有不少加工品，如面包、点心、冰淇淋、果汁以及名目繁多的预制冻结食品和预调理冻结食品，合理冻结的食品在大小、形状、质地、色泽和风味方面一般不会发生明显的变化。目前速冻食品已发展成为方便食品中的重要食品，在国外已成为家庭、餐馆、食堂膳食菜单中比较常见的食品 ^[1]  。

冻结的过程：在低温介质中，随着冻结的进行，食品的温度逐渐下降。

1) 第一阶段：食品的温度从初温降低至食品的冻结点，食品主要放出其中的显热，并且降温速度快。

2) 第二阶段：食品的温度从食品的冻结点降低至-5℃左右，这时食品中大部分水结成冰，放出大量的潜热。此阶段降温速度比较慢。

3) 第三阶段：食品温度从-5℃左右下降至终温。此时放出的热量一部分是由于冰的降温，另一部分是由于残余少量的水继续结冰。此阶段降温比较快。

食品的冻结过程，主要是其中的水的冻结过程，或者说是结冰的过程。由于每种食品本身的属性的差异，其中的水分含量和其中的盐离子的含量的差异，保存的条件要求也不一样，故最终的终温是不一样的，但是过程是相同的。

当然食品的冻结过程是连续进行的，有些时候也不一定都会有这么明显的标志，但是大多数时候，为了研究方便，我们习惯将过程分为这三个阶段。

由于结冰过程严格受温度的影响，因此食品冻结过程中的温度的变化和控制就显得十分重要。例如，速冻能使冰晶体不至于过大。

冰结晶最大生成带：一般为-1℃~-5℃。在不同的冻结速度下通过该温度范围，会给食品带来不一样的变化。

由于食品的原料很多，而且其组织状态（包括细胞结构）也各不一样，因此，冻结时的速度也各不相同，冻结条件的选择主要是“扬长避短”，尽量选择最优解。

例如，动植物组织的水分存在于细胞核细胞间隙，或呈结合态，或呈游离态。在冻结过程中，当温度降低到食品的冻结点时，那些和亲水胶体结合较弱或存在于低浓度溶液中的部分水分，主要是处于细胞间隙内的水分，就会首先形成冰晶体。水的冻结过程，伴随着盐离子溶液的增浓过程，使的冻结温度不断降低，冰晶体也随着长大。冰晶体的长大若是大到足够使细胞受挤压或者被刺破，则解冻过程会有汁液流出现象，这是我们大多数时候应该想办法避免的，而速冻就能较好的解决这个问题。当然，速冻完后，解冻的方法和快慢同样会影响冻结食品的品质。

只有将食品冻结过程与解冻过程结合起来考虑，才能保证产品有较好的品质 ^[2]  。

对于新鲜食品来说，一般温度降至-5℃时，已有80%的水分生成冰结晶，故把-5～-1℃称为最大冰结晶生成带，即食品冻结时生成冰结晶最多的温度区间。对于冰点较高的肉、鱼、蔬菜、鸡蛋、牛乳来说，最大冰结晶生成带大体处于-5～-2℃范围内。

最大冰结晶生成带对冻结食品质量的影响主要表现在以下几个方面。

（1）食品组织结构在冻结过程中受到损伤的程度取决于冰结晶的形成情况(如冰结晶的大小、数量、形状及位置)，而冰结晶的形成情况又取决于通过最大冰结晶生成带的时间长短。一系列研究表明，通过最大冰结晶生成带的时间越短，食品的质量就越好。

（2）肌肉中的蛋白质，尤其肌球蛋白发生冻结变性速度最快的温度区间为-3～-2℃，恰好处于最大冰结晶生成带内。为了减轻肌球蛋白的冻结变性，应该迅速通过最大冰结晶生成带。

（3）对α淀粉来说，发生β化变化最快的温度区间为-1～1℃，在-5～-1℃的温度范围，β化的速度仍然很快。因此，对于含有仅淀粉的烹调冷冻食品来说，迅速通过最大冰结晶生成带也是很重要的。

（4）有些低温微生物在-5～-1℃温度下仍能发育。为了抑制这一部分微生物的发育，有必要迅速通过最大冰结晶生成带，使食品温度尽快降至-12℃以下。

任何微生物都有一定的正常生长繁殖的温度范围，温度越低，它们的活动能力也越弱。温度降低到微生物的最低生长温度时，微生物就会停止生长。一般食品腐败菌繁殖的适宜温度为20～40℃，但根据微生物对温度的耐受性，可分为低温菌、中温菌及高温菌，有少数细菌、酵母菌和霉菌在-10～2℃以下仍能繁殖，长期保藏的鱼类，在-30～-25℃的温度下才比较可靠。一般微生物加热到50～70℃即可死亡，但嗜热菌的生长可耐受75℃的高温，而芽孢则需100℃以上的高温蒸汽方可杀死。许多嗜温菌和嗜冷菌的最低生长温度低于0℃，有的甚至可低达-8℃，如荧光杆菌的最低生长温度为-8.9℃。温度降至微生物的最低生长温度下，就会导致微生物死亡。不过在低温下，微生物死亡速度比在高温下缓慢得多。大多数食物中毒菌在10%以上能迅速生长繁殖，某些食物中毒菌和病原菌在温度低至3℃前仍能缓慢地生长繁殖。嗜冷菌在0~10℃温度范围内仍能缓慢地生长。食品温度低于-10℃，微生物停止生长并逐渐死亡，但达不到无菌的程度 ^[3]  。