低溫液體凍結法（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。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，不應改變食品原有的成分和性質。

（l）截冷劑接觸凍結（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。常用的載冷劑有鹽水、糖溶液和丙三醇溶液等。

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

糖溶液曾經(jīng)用于凍結水果，但困準在于要達到較低的溫度，所需蔗糖溶液的濃度較大，如要達到一21℃時，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，糖溶液凍結的使用范圍有限。

丙三醇水溶液曾被用來凍結水果，但不能用于不應變成甜味的食品。67%

丙三醇水溶液的冰點為一47℃。另一種與丙三醇有關的低冰點液體是丙二醇，

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

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

（2）液氮凍結裝置（liquid nitrogen freezer）：液氮凍結裝置大致有浸漬式、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），沸點為一195.8℃。從沸點到一20℃凍結終點所吸收的總熱量為383kJ/kg。其中，一195.8℃的氮氣升溫到一20℃時吸收的熱量為182kJ/kg，幾乎與汽化潛熱相等。這是液氯的一個特點，在實際應用時，應注意不要浪費這部分冷量。

對于5cm厚的食品，經(jīng)過10~30min即可完成凍結，凍結后的食品表面溫度為一30℃，中心溫度達一20℃。凍結每千克食品的液氮耗用量為0.7一1.1kg。

液氮噴淋凍結裝置如圖9-14所示。它由三個區(qū)段組成，即預冷段、液氮噴淋段和凍結均溫段。這種凍結裝置中，沒有制冷循環(huán)系統(tǒng)，具有凍結設備簡單、操作方便、維修保養(yǎng)費用低、凍結裝置功率消耗很小、凍結速度快、凍品脫水損失少、凍品質量高的優(yōu)點。主要缺點是凍結成本高，比一般鼓風凍結裝置高4倍左右，主要是因為液氮較昂貴。

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

②液氮浸漬凍結裝置（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。食品從進料口直接落人液氮中，表面立即凍結。由于換熱，液氮強烈沸騰，有利于單個食品的分離。

食品在液氮中只完成部分凍結，然后由傳送帶送至出料口，再到另一個溫度較高的凍結間做進一步的凍結。

如果凍品太厚，則其表面與中心將產(chǎn)生極大的瞬時溫差，引起熱應力，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。液氨凍結裝置幾乎適于凍結一切體積小的食品。

③液態(tài)CO2凍結裝置（liquid carbon dioxide freezer）：液態(tài)COz在大氣壓的沸點為一78.5℃，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。其中轉變?yōu)楦杀牧繛?3%，轉變?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，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，內裝螺旋式傳送帶來凍結食品。

由于CO2資源豐富，一般不采用回收裝置，當希望回收時，應至少回收80%的二氧化碳，