冷凍是一種常見的食品保藏技術，通過抑制微生物和酶活性來延長食品貨架期。在各種冷凍方法中，液氮速凍以其超快的凍結速率而著稱，這對于保持極易水產(chǎn)品的品質至關重要。
水產(chǎn)品是范圍內(nèi)優(yōu)質蛋白質的重要來源。水產(chǎn)品貨架期較短，其品質變化主要由蛋白質和脂質的氧化與降解引起。魚類在捕撈、運輸、加工和儲存過程中易受蛋白酶作用和微生物污染，這會導致水產(chǎn)品表面變色、發(fā)霉、出現(xiàn)異物等，影響其市場價值和食品安全，并造成重大的經(jīng)濟損失和資源浪費。
為了抑制微生物酶的活性并地減少不良化學反應，冷凍通常是的保藏方法。蛋白質和脂肪的氧化程度、肌肉組織結構、顏色與質構以及水分流失會因不同的冷凍技術、操作和凍結處理速度而異。傳統(tǒng)的冷凍方法，如空氣凍結和浸漬凍結，通常會產(chǎn)生較大的冰晶，從而破壞細胞結構，導致解凍過程中的品質損失。
液氮冷凍之所以能夠實現(xiàn)快速凍結并生成細小冰晶以減少食品品質劣變，其核心原理源于其極低的溫度特性，這使得其能夠實現(xiàn)高效傳熱、精確調控冰晶成核與生長動力學，并具備在特定條件下實現(xiàn)玻璃化轉變的潛力。首先，液氮（常壓下沸點為－196 °C）與食品樣品（初始溫度通常在0～25 °C）之間近200～220 °C的巨大溫差，賦予了的熱流密度。在216 °C的溫度梯度下，每千克液氮相變汽化可吸收199 kJ的潛熱，同時伴隨著216 kJ/kg的顯熱交換，總吸熱能力達到415 kJ/kg。這顯著縮短了樣品通過關鍵“冰晶生成帶"的時間。
液氮冷凍不僅能有效提高成核密度，還能顯著抑制冰晶生長，最終改善冷凍產(chǎn)品的質構和品質。例如，經(jīng)液氮冷凍處理的河鱸，其內(nèi)部冰晶等效直徑僅為（12.30±0.33）μm，是浸漬冷凍組的67%，空氣凍結組的15.6%，且冰晶面積占比顯著更低，為（7.61 ± 2.81）%。
食品體系在玻璃態(tài)下具有高度穩(wěn)定性。液氮速凍可能使食品體系通過冷卻快速繞過冰晶生成帶，直接轉變?yōu)椴ＡB(tài)。這能有效抑制冰晶生長，促進形成更細小、更均勻的冰晶結構，并避免傳統(tǒng)冰晶對細胞結構造成的機械損傷。
氮氣是一種低成本且儲量豐富的資源。液氮是空氣液化的副產(chǎn)品，冷凍處理后排放到空氣中對環(huán)境無影響，且安全性也大大提高，使其成為一種理想的制冷劑。
