Biến đổi vật lý
Nước trong thuỷ sản đóng băng làm cho sản phẩm rắn chắc, thể tích tăng khoảng 10%.
Sự thăng hoa của nước gây giảm trọng lượng, có khả năng cháy lạnh, tạo xốp làm cho O2 dễ xâm nhập, tạo điều kiện cho phản ứng oxi hóa xảy ra phía sau.
Sự tan chảy và tái kết tinh của các tinh thể nước đá làm giảm số lượng, tăng kích thước tinh thể đá gây vỡ cấu trúc tế bào dẫn đến mất trọng lượng, giảm chất lượng sản phẩm.
Các sắc tố Hemoglobin, Myoglobin và Hemoxyanin bị oxi hóa làm màu sắc sản phẩm sậm lại.
Biến đổi hóa học
- Biến đổi protein: khi làm đông, nhiệt độ của sản phẩm bị hạ thấp thì protein bị biến tính, đặc biệt là Myozin bị kết tủa, làm giảm tính đàn hồi của cơ thịt cá. Thời gian làm đông càng kéo dài thì protein càng bị biến đổi nhiều và ngược lại thời gian làm đông càng ngắn thì protein ít bị biến tính.
- Biến đổi chất béo: các axit béo của cá có đặc điểm là có nhiều nối đôi nên hiện tượng oxi hóa chất béo thường xảy ra. Hàm lượng axit béo tự do lại phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản. Khi thời gian bảo quản kéo dài thì lượng axit béo bị oxi hóa càng nhiều, tính chất hòa tan của vitamin trong mỡ cũng thay đổi.
- Biến đổi gluxit: phụ thuộc vào quá trình làm đông. Khi làm đông chậm ở nhiệt độ thấp, glycogen phân giải ra nhiều axit lactic hơn trường hợp làm đông nhanh.
- Biến đổi khoáng chất: khi làm đông, cơ cấu sản phẩm bị thay đổi khiến hao hụt một lượng lớn khoáng chất tan trong dịch bào chảy ra ngoài khi rã đông.
Biến đổi hóa sinh
Nhìn chung trong quá trình làm đông, hoạt động của Enzyme không đáng kể, trừ Enzyme Lypoxydaza. Tuy Enzyme này hoạt động yếu nhưng với thời gian bảo
quản dài thì hoạt động đáng kể.
Biến đổi vi sinh vật
Khi hạ nhiệt độ sản phẩm xuống đến điểm đóng băng, vi sinh vật hoạt động chậm lại. Ở khoảng nhiệt độ -1 ÷ -50C gần như đa số nước tự do trong tế bào thủy sản kết tinh đột ngột làm vi sinh vật bị sốc nhiệt và ngừng phát triển. Đến nhiệt độ khoảng -150C thì hầu hết các loại vi khuẩn và nấm men, nấm mốc bị ngừng phát triển. Nếu làm đông chậm, các hiện tượng thăng hoa, tan chảy và tái kết tinh, các tinh thể nước đá to, sắc làm rách vỡ tế bào, gây biến tính không thuận nghịch với protein làm tiêu diệt vi sinh vật.
