低溫液體凍結(jié)法（cryogenic liquids freezing）該方法要求食品（包裝或不包裝）與低溫液體直接接觸，食品在與低溫液體換熱后，迅速降溫凍結(jié)。食品與低溫液體接觸的方法有噴淋法、浸漬法，或者兩種方法同時(shí)使用。

由于食品與低溫液體直接接觸，所以對低溫液體有一定的限制，特別是與未包裝的食品接觸時(shí)尤其如此。這些限制包括要求無毒、純凈、無異味和異樣氣體、無外來色澤或漂白劑、不易燃、不易爆等。另外，低溫液體與食品接觸后，不應(yīng)改變食品原有的成分和性質(zhì)。

（l）截冷劑接觸凍結(jié)（secondary-refrigerant contact freezing）：載冷劑經(jīng)制冷系統(tǒng)降溫后與食品接觸，使食品降溫凍結(jié)。常用的載冷劑有鹽水、糖溶液和丙三醇溶液等。

所用的鹽水濃度應(yīng)使其冰點(diǎn)低于或等于一18℃，鹽水通常為NaCl或CCl2的水溶液。鹽水不能用于不應(yīng)變成成味的未包裝食品，目前主要用于凍結(jié)海魚。鹽水的特點(diǎn)是黏度小、比熱容大、便宜；缺點(diǎn)是腐蝕性強(qiáng)，使用時(shí)應(yīng)加人一定量的防腐蝕劑。

糖溶液曾經(jīng)用于凍結(jié)水果，但困準(zhǔn)在于要達(dá)到較低的溫度，所需蔗糖溶液的濃度較大，如要達(dá)到一21℃時(shí)，至少需要62%的濃度，而這樣的溶液在低溫下已變得很黏。因此，糖溶液凍結(jié)的使用范圍有限。

丙三醇水溶液曾被用來凍結(jié)水果，但不能用于不應(yīng)變成甜味的食品。67%

丙三醇水溶液的冰點(diǎn)為一47℃。另一種與丙三醇有關(guān)的低冰點(diǎn)液體是丙二醇，

60%丙二醇水溶液的冰點(diǎn)為一51.1℃。丙二醇是無毒的，但有辣味，為此，丙二醇在直接凍結(jié)法中的用途通常限于包裝食品。

要想達(dá)到更低的溫度，可使用聚二甲基硅醚或右旋檸檬堿，其冰點(diǎn)分別為一111.1℃和一96.7℃。

（2）液氮凍結(jié)裝置（liquid nitrogen freezer）：液氮凍結(jié)裝置大致有浸漬式、噴淋式和冷氣循環(huán)式三種。

①液氮噴淋凍結(jié)裝置（liquid nitrogen spraying freezer）：液氨的汽化潛熱為198.9kJ/kg，比定壓熱容為1.034k/（kg·K），沸點(diǎn)為一195.8℃。從沸點(diǎn)到一20℃凍結(jié)終點(diǎn)所吸收的總熱量為383kJ/kg。其中，一195.8℃的氮?dú)馍郎氐揭?0℃時(shí)吸收的熱量為182kJ/kg，幾乎與汽化潛熱相等。這是液氯的一個(gè)特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意不要浪費(fèi)這部分冷量。

對于5cm厚的食品，經(jīng)過10~30min即可完成凍結(jié)，凍結(jié)后的食品表面溫度為一30℃，中心溫度達(dá)一20℃。凍結(jié)每千克食品的液氮耗用量為0.7一1.1kg。

液氮噴淋凍結(jié)裝置如圖9-14所示。它由三個(gè)區(qū)段組成，即預(yù)冷段、液氮噴淋段和凍結(jié)均溫段。這種凍結(jié)裝置中，沒有制冷循環(huán)系統(tǒng)，具有凍結(jié)設(shè)備簡單、操作方便、維修保養(yǎng)費(fèi)用低、凍結(jié)裝置功率消耗很小、凍結(jié)速度快、凍品脫水損失少、凍品質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是凍結(jié)成本高，比一般鼓風(fēng)凍結(jié)裝置高4倍左右，主要是因?yàn)橐旱^昂貴。

還有一種液氮噴淋與空氣鼓風(fēng)相結(jié)合的凍結(jié)裝置。該裝置中，被凍食品先經(jīng)液氮噴淋，使其表層很快凍結(jié)，這樣可減少脫水損耗；然后再進(jìn)入鼓風(fēng)式凍結(jié)裝置，完成產(chǎn)品凍結(jié)過程。這樣的凍結(jié)裝置，可使凍結(jié)能力增大，液氮的消耗量也可減少。

②液氮浸漬凍結(jié)裝置（liquid nitrogen immersion freezer）：裝置示意圖如圖9-15所示，主要由隔熱的箱體和食品傳送帶組成。食品從進(jìn)料口直接落人液氮中，表面立即凍結(jié)。由于換熱，液氮強(qiáng)烈沸騰，有利于單個(gè)食品的分離。

食品在液氮中只完成部分凍結(jié)，然后由傳送帶送至出料口，再到另一個(gè)溫度較高的凍結(jié)間做進(jìn)一步的凍結(jié)。

如果凍品太厚，則其表面與中心將產(chǎn)生極大的瞬時(shí)溫差，引起熱應(yīng)力，從而產(chǎn)生表面龜裂，甚至破碎，因此，食品厚度以小于10cm為宜。液氨凍結(jié)裝置幾乎適于凍結(jié)一切體積小的食品。

③液態(tài)CO2凍結(jié)裝置（liquid carbon dioxide freezer）：液態(tài)COz在大氣壓的沸點(diǎn)為一78.5℃，汽化潛熱為575kJ/kg，比熱容為0.837kJ/kg·K。

CO2在常壓下不能以液態(tài)存在，因此，液態(tài)CO2噴淋到食品表面后，立即變成蒸氣和千冰。其中轉(zhuǎn)變?yōu)楦杀牧繛?3%，轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的量為57%，二者的溫度均為一78.5℃。液態(tài)C02全部變?yōu)橐?0℃的氣體時(shí)，吸收的總熱量為621.8kJ/kg，其中約15%為顯熱量，一般沒有必要利用顯熱，因此，液態(tài)CO2噴霧凍結(jié)裝置不像液氮噴淋裝置那樣做成長形隧道，而是做成箱形，內(nèi)裝螺旋式傳送帶來凍結(jié)食品。

由于CO2資源豐富，一般不采用回收裝置，當(dāng)希望回收時(shí)，應(yīng)至少回收80%的二氧化碳，