Thông th−ờng căn cứ vào nhiệt độ, chia vi sinh vật thành 3 nhóm chính sau:
• Vi sinh vật −a nóng, nhiệt độ thích hợp để chúng phát triển là 50 ữ 650C
• Vi sinh vật −a ẩm: nhiệt độ thích hợp là 24 ữ 400C
• Vi sinh vật −a lạnh: nhiệt độ thích hợp là -10 ữ 250C
Trong lĩnh vực làm lạnh và bảo quản lạnh, sự phát triển chính là loại vi sinh vật −a lạnh. Nói chung ở nhiệt độ thấp, vi sinh vật bị hạn chế hoạt động, 1 số vi sinh vật không −a lạnh có thể bị tiêu diệt. Nguyên nhân vi sinh vật bị chết là do 1 số cơ chế sau:
• Prôtêin của vi sinh vật bị phân huỷ. Sự giảm nhiệt độ, làm giảm các lực liên kết với các hệ keo, n−ớc tách khỏi vỏ hydrat làm cuộn tròn prôtêin, làm prôtêin bắt đầu đông tụ. Sự đông tụ không làm biến đổi hoàn toàn tính chất prôtêin, do đó sau khi làm tan giá vi sinh vật lại tiếp tục phát triển.
Trong quá trình làm đông lạnh, khi nhiệt độ đạt đến -180C, bên trong sản phẩm 80% n−ớc đá đóng băng( thịt, cá) và đối với rau quả ở -80C đZ đóng băng 72%. Các tinh thể n−ớc đóng băng, có góc cạnh nên rất dễ làm rách màng tế bào của vi sinh vật. Đồng thời thiếu n−ớc tự do, nên hạn chế hoạt động của các enzim và các vi sinh vật, dẫn tới vi sinh vật bị chết dần.
• Sự thay đổi áp suất, độ PH, nồng độ chất tan và áp suất thẩm thấu. Khi n−ớc
đóng băng, do đó nồng độ dịch bào tăng, áp suất thẩm thấu tăng, độ PH giảm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
• Nhóm vi sinh vật −a lạnh th−ờng gặp là: Pseudomonas làm cho thực phẩm có màu tối; Achromobater, nấm mốc.
Nấm mốc phát triển ở nhiệt độ thấp nh− Penecillium, mucor ... hoạt động ở -150C và phát triển trên các loại sản phẩm nh− dịch quả, sữa chua.... Nấm mốc thuộc loại vi sinh vật hiếm khí nên chủ yếu phát triển trên bề mặt sản phẩm.
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật lạnh và lạnh ủụng thực phẩm --- 98 • Nấm men −a lạnh, phát triển mạnh trong môi tr−ờng chua ở -2 ữ 30C và phát
triển ở hầu hết các sản phẩm bảo quản lạnh.
Tóm lại môi tr−ờng lạnh chỉ hạn chế hoạt động và tiêu diệt 1 phần vi sinh vật. ở nhiệt độ -60C ữ -80C hệ men tiêu diệt phần lớn, nh−ng nấm mốc vẫn còn hoạt động. Để hạn chế sự biến đổi của thực phẩm ở nhiệt độ thấp, ta th−ờng kết hợp với bảo quản bằng các ph−ơng pháp khác nhau nh− dùng tia tử ngoại, tia phóng xạ ...
Làm lạnh đông còn đ−ợc xem là giai đoạn chế biến trong kĩ thuật thăng hoa, tăng hiệu suất ép n−ớc quả, làm trong n−ớc quả hoặc các dung dịch huyền phù.
So với các ph−ơng pháp xử lý khác nh− muối, sấy, chế biến đồ hợp,.... thực phẩm lạnh đông đ−ợc bảo quản ở ≤ -180C vẫn bảo toàn đ−ợc tính chất ban đầu: màu sắc, h−ơng vị, dinh d−ỡng của thực phẩm t−ơi sống. Mức độ nguyên vẹn t−ơi sống này phụ thuộc vào ph−ơng pháp lạnh đông nhanh hay chậm.