微生物正常生長、繁殖都有一定的溫度范圍，溫度越低，其活動能力也越弱。當溫度降至微生物的最低生長溫度時，微生物就會停止生長、滋生，繁殖就會減慢，酶的活性也會減弱，從而可以延長食品的儲藏期。例如，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℃(熒光桿菌的最低生長溫度為-8.9 ℃)。當食品的溫度降至-18℃以下時，食品中90%以上的水分都會變成冰，所形成的冰晶可以以機械的方式破壞微生物細胞，細胞或因失去養(yǎng)料、或因部分原生質(zhì)凝固、或因細胞脫水等，都會造成微生物死亡。
1.低溫對微生物活力降低的影響
溫度下降，微生物細胞內(nèi)酶的活性隨之下降，使物質(zhì)代謝過程中各種生化反應(yīng)速度減慢，微生物細胞內(nèi)原生質(zhì)黏度增加，膠體吸水性下降，蛋白質(zhì)分散度改變。當對食品進行凍結(jié)加工時，冰晶體的形成會使得微生物細胞內(nèi)的原生質(zhì)或膠體脫水，細胞內(nèi)溶質(zhì)濃度的增加常會促使蛋白質(zhì)變性。同時冰晶體的形成還會使微生物細胞受到機械性破壞。
2.致使微生物活力降低的因素
致使微生物活力降低的因素通常有兩種：一是溫度，二是降溫速度。當冷間溫度在食品冰點或冰點以上時，仍有部分微生物在低溫環(huán)境下滋生、繁殖，致使被凍食品腐敗變質(zhì)。但食品經(jīng)過凍結(jié)后冷藏，情況大有好轉(zhuǎn)。因為凍結(jié)食品中微生物的生命活動及酶的生化作用均受到抑制，水分活度下降，因此經(jīng)過凍結(jié)的食品可以較長時間的儲存。研究表明，凍結(jié)溫度以上冷藏時，降溫速度越快，微生物的死亡率越高。降溫速度越緩慢。情況則相反。因為在迅速降溫過程中微生物細胞內(nèi)新陳代謝所需的各種生化反應(yīng)的協(xié)調(diào)一致性被迅速破壞，而在食品緩凍過程中因緩凍而形成少量的冰晶體，對微生物細胞不僅產(chǎn)生機械性破壞作用，還促使蛋白質(zhì)變性。速凍時對細胞威脅性最大的溫度范圍為-5~-2℃，若迅速降至-18℃以下還能終止微生物細胞內(nèi)酶的反應(yīng)和延緩膠質(zhì)體變性。
