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4、低温处理杀灭的微生物
实践中看到，在低温贮藏过程中微生物的活菌数仅仅以极缓慢的速度减少，因此不能期望用冷冻和冷藏等的低温处理来杀灭食品中存在的微生物。低温下微生物的死亡速度受到微生物种类、细胞的老幼、冷冻时的温度、冷冻时间、冷冻速度、解冻速度、食品的化学组成等各种因素的影响。由冷冻而引起的微生物细胞死亡机理尚没有完全搞清楚。但随着细胞内存在的水部分结冰而残存的溶液中溶质浓度增加，引起蛋白质的变性和随着冰晶的形成，细胞结构部分地破坏等是使微生物细胞死亡的一部分原因。在比0℃稍高温度下，某些微生物可能发生异常代谢，也成为在低温下促进微生物死亡的部分原因。
二、冰结晶
冰结晶是食品在冻结时由食品中的水分形成的冰块。在冻结状态下，一般食品中的酶分解和化学变化几乎都不能进行，这对于食品的贮藏和保鲜十分有益。但冰结晶的形成及冷藏中冰结晶的长大等对食品的物理性状和组织性状以及食用时口感的影响却很大。
1、冰结晶的生成
冰结晶是食品冷却到一定温度时生成的。冷却食品开始冰结晶的温度称为冰点。随着食物的种类不同而冰点各异。普通的动植物食品是－0.5～0.2℃，若进一步冷却则冰结晶逐渐增多，食品变硬，约在－5℃左右水分的80％成结晶的冻结状态。食品成为冻结状态的冻结点温度不是特定的，通常有－5～－1℃的幅度，其中冰结晶生成最多的称为最大冰结晶生成带。
急速冷却和缓慢冷却两者通过最大冰结晶生成带的时间非常不同，越慢则时间越长，而且容易引起过冷现象。另外，急速冻结，则动植物食品细胞中的冰结晶小而多，缓冻形成的结晶大而少。由冻结速度而引起结晶的大小，如表14—5所示。
食品中的冰结晶形成除冻结速度外，还与动植物体的状态相关。例如鱼类，以同样的速度，在变硬前细胞内多，解冻后则细胞间多。这样的冰结晶大小、数量、部位均影响解冻后食物的性质，通常以损坏品质的为多。冷冻食品在消费前的冷藏期间冰结晶继续生长，一般难以做到大小均匀一致，通常生成大小不一的结晶。由于比小结晶大的结晶，其表面水蒸气压小，故冷藏中，小结晶的水蒸气逐渐移向大结晶，即大结晶成长更大，直至小结晶消失。
2、冰结晶生成的影响
动植物食品均由细胞组成。
其中，果蔬类植物由纤维素和果胶质围绕着软质细胞群所构成的组织组成，在细胞间存在有气体间隙。与此比较起来，鱼肉和作为食用肉的动物肌细胞为细长的纤维状，有相当弹力的肌纤维鞘包在细胞膜外，鞘中肌原纤维规则整齐地排列着，然后此肌纤维成束外面包围着结缔组织成为肌肉，进而肌肉以结缔组织组成的厚膜所包裹。这些厚的、有弹性的结缔组织在冰结晶形成时，保护肌肉细胞组织，在解冻时也有促进复原的作用。
动植物由于这样的细胞组织组成，因此冷却而生成冰结晶，进而到冻结状态的冰结晶对它们的影响颇大，主要是影响生物体的组织结构变化和细胞内胶质结构的变化。若形成大结晶之类的异物，细胞和细胞组织会受到机械损伤。另外，在水结冰后，体积约膨胀9％，由此使植物体之类的软细胞组织易受到损伤。再者，在植物组织中有细胞间隙气体、溶存气体等，特别是溶存气体，若气化则体积增大数百倍，产生大的膨胀压而起破坏作用。因此若把冻结的草莓和番茄解冻，就会失去原来的硬度，成为松软状。而若将冻结鳕鱼解冻，则肉质成为多孔性的海绵状。同时，细胞由胶质状的原形质组成，在形成冰结晶的过程中胶质脱水，因而随着结晶的生成，未结晶部分的残液的可溶性物质的浓度逐渐增高，在细胞内外形成浓度差，产生不同的渗透压；而pH值的变化则使蛋白质成为盐析状态而沉淀，溶解性降低以至变性。所以，解冻即使使冰结晶恢复成原来的水，也不可能再恢复原来的胶质状态(即新鲜状态)。解冻冻结食品的胶质的不可逆性主要是由于生成了冰结晶的原故。
3、蛋白质的变性
在冻结过程中，一些食品的蛋白质会发生变性。例如把固状豆腐冻结、冷藏，由于蛋白质的变性，可以得到与生豆腐完全不同组成的另一种粘弹性结构的冻豆腐。这主要是由于冻结之际，随冰结晶的生成而形成了多孔性结构，在－5～－1℃下贮存三周使蛋白质变性而生粘弹性。鱼肉蛋白质也随着冻结的深入而变性。
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