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4、低溫處理殺滅的微生物
實踐中看到，在低溫貯藏過程中微生物的活菌數僅僅以極緩慢的速度減少，因此不能期望用冷凍和冷藏等的低溫處理來殺滅食品中存在的微生物。低溫下微生物的死亡速度受到微生物種類、細胞的老幼、冷凍時的溫度、冷凍時間、冷凍速度、解凍速度、食品的化學組成等各種因素的影響。由冷凍而引起的微生物細胞死亡機理尚沒有完全搞清楚。但隨著細胞內存在的水部分結冰而殘存的溶液中溶質濃度增加，引起蛋白質的變性和隨著冰晶的形成，細胞結構部分地破壞等是使微生物細胞死亡的一部分原因。在比0℃稍高溫度下，某些微生物可能發生異常代謝，也成為在低溫下促進微生物死亡的部分原因。
二、冰結晶
冰結晶是食品在凍結時由食品中的水分形成的冰塊。在凍結狀態下，一般食品中的酶分解和化學變化幾乎都不能進行，這對于食品的貯藏和保鮮十分有益。但冰結晶的形成及冷藏中冰結晶的長大等對食品的物理性狀和組織性狀以及食用時口感的影響卻很大。
1、冰結晶的生成
冰結晶是食品冷卻到一定溫度時生成的。冷卻食品開始冰結晶的溫度稱為冰點。隨著食物的種類不同而冰點各異。普通的動植物食品是－0.5～0.2℃，若進一步冷卻則冰結晶逐漸增多，食品變硬，約在－5℃左右水分的80％成結晶的凍結狀態。食品成為凍結狀態的凍結點溫度不是特定的，通常有－5～－1℃的幅度，其中冰結晶生成最多的稱為最大冰結晶生成帶。
急速冷卻和緩慢冷卻兩者通過最大冰結晶生成帶的時間非常不同，越慢則時間越長，而且容易引起過冷現象。另外，急速凍結，則動植物食品細胞中的冰結晶小而多，緩凍形成的結晶大而少。由凍結速度而引起結晶的大小，如表14—5所示。
食品中的冰結晶形成除凍結速度外，還與動植物體的狀態相關。例如魚類，以同樣的速度，在變硬前細胞內多，解凍后則細胞間多。這樣的冰結晶大小、數量、部位均影響解凍后食物的性質，通常以損壞品質的為多。冷凍食品在消費前的冷藏期間冰結晶繼續生長，一般難以做到大小均勻一致，通常生成大小不一的結晶。由于比小結晶大的結晶，其表面水蒸氣壓小，故冷藏中，小結晶的水蒸氣逐漸移向大結晶，即大結晶成長更大，直至小結晶消失。
2、冰結晶生成的影響
動植物食品均由細胞組成。
其中，果蔬類植物由纖維素和果膠質圍繞著軟質細胞群所構成的組織組成，在細胞間存在有氣體間隙。與此比較起來，魚肉和作為食用肉的動物肌細胞為細長的纖維狀，有相當彈力的肌纖維鞘包在細胞膜外，鞘中肌原纖維規則整齊地排列著，然后此肌纖維成束外面包圍著結締組織成為肌肉，進而肌肉以結締組織組成的厚膜所包裹。這些厚的、有彈性的結締組織在冰結晶形成時，保護肌肉細胞組織，在解凍時也有促進復原的作用。
動植物由于這樣的細胞組織組成，因此冷卻而生成冰結晶，進而到凍結狀態的冰結晶對它們的影響頗大，主要是影響生物體的組織結構變化和細胞內膠質結構的變化。若形成大結晶之類的異物，細胞和細胞組織會受到機械損傷。另外，在水結冰后，體積約膨脹9％，由此使植物體之類的軟細胞組織易受到損傷。再者，在植物組織中有細胞間隙氣體、溶存氣體等，特別是溶存氣體，若氣化則體積增大數百倍，產生大的膨脹壓而起破壞作用。因此若把凍結的草莓和番茄解凍，就會失去原來的硬度，成為松軟狀。而若將凍結鱈魚解凍，則肉質成為多孔性的海綿狀。同時，細胞由膠質狀的原形質組成，在形成冰結晶的過程中膠質脫水，因而隨著結晶的生成，未結晶部分的殘液的可溶性物質的濃度逐漸增高，在細胞內外形成濃度差，產生不同的滲透壓；而pH值的變化則使蛋白質成為鹽析狀態而沉淀，溶解性降低以至變性。所以，解凍即使使冰結晶恢復成原來的水，也不可能再恢復原來的膠質狀態(即新鮮狀態)。解凍凍結食品的膠質的不可逆性主要是由于生成了冰結晶的原故。
3、蛋白質的變性
在凍結過程中，一些食品的蛋白質會發生變性。例如把固狀豆腐凍結、冷藏，由于蛋白質的變性，可以得到與生豆腐完全不同組成的另一種粘彈性結構的凍豆腐。這主要是由于凍結之際，隨冰結晶的生成而形成了多孔性結構，在－5～－1℃下貯存三周使蛋白質變性而生粘彈性。魚肉蛋白質也隨著凍結的深入而變性。
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