低溫處理作為貯藏食品中抑制化學(xué)反應(yīng)和酶反應(yīng)、阻止微生物生長(zhǎng)的手段，很早就被極其廣泛地應(yīng)用了。   
    在一般情況下，溫度越低微生物生長(zhǎng)越慢，至某一溫度界限以下則所有的微生物活動(dòng)完全停止，因此可以采用低溫（冷凍）來(lái)控制微生物生長(zhǎng)。而在實(shí)際的食品保藏中，常常采用0℃左右或略高一點(diǎn)的溫度來(lái)冷藏。在這樣的溫度下，雖然不可能完全抑制微生物的生長(zhǎng)，但可在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使食品保持原來(lái)的狀態(tài)。由于經(jīng)濟(jì)上是合算的，所以對(duì)某些種類的食品來(lái)講，冷藏可以說是出色的保藏方法。
     1、微生物生長(zhǎng)和環(huán)境溫度的關(guān)系
    微生物生活環(huán)境的物理和化學(xué)條件只能在一定的范圍內(nèi)變化。如果超越了變化范圍，則生長(zhǎng)就不能進(jìn)行。另外，綜合的環(huán)境條件，即使大致在可能生長(zhǎng)的范圍內(nèi)，如果各個(gè)環(huán)境因素遠(yuǎn)離微生物生長(zhǎng)的最適值，則也會(huì)相應(yīng)地降低微生物生長(zhǎng)速度。
    環(huán)境溫度從這個(gè)意義上來(lái)說也是控制微生物生長(zhǎng)活動(dòng)的最重要因素之一。用冷凍、冷藏來(lái)防止食品的腐敗和變質(zhì)，應(yīng)使其環(huán)境溫度處于不適于大部分腐敗微生物的生長(zhǎng)的范圍內(nèi)，從而使得由微生物活動(dòng)而引起的食品成分的各種反應(yīng)難以發(fā)生和進(jìn)行，這也就是低溫保藏的原理。   
    通常，微生物可以生長(zhǎng)的溫度范圍很廣，從最低的-10℃到最高的80℃之間。然而，這是對(duì)含有非常多種類的微生物生物群的整體而言，實(shí)際上從各種微生物來(lái)看，其可以生長(zhǎng)的溫度范圍比此值狹隘得多。生長(zhǎng)最適溫度在25～45℃的微生物稱為嗜溫微生物，也是我們周圍普遍存在的微生物，引起食品腐敗和變質(zhì)的微生物大部分屬于此群。生長(zhǎng)最適溫度在 25℃以下的微生物稱為低溫微生物，這類微生物為冷藏時(shí)引起食品變質(zhì)的重要微生物群。最適溫度在45℃以上的微生物是土壤中常見的菌群，稱為嗜熱微生物。
     2、在低溫環(huán)境中微生物的生長(zhǎng)
    多數(shù)嗜低溫細(xì)菌在0℃或更低的溫度下，有某種程度的生長(zhǎng)。但是在這樣的溫度下，即使某些微生物能生長(zhǎng)，也并不是一個(gè)好的溫度。它們生長(zhǎng)最快的溫度通常為15℃或20℃。就是在特別低溫下能生長(zhǎng)的微生物，其最適溫度也是在10℃左右。因此，在低溫下，生長(zhǎng)速度隨著溫度的降低而降低，0℃以下則極其緩慢。
    研究結(jié)果表明，遠(yuǎn)離生長(zhǎng)最適溫度時(shí)，細(xì)胞分裂時(shí)間逐漸增長(zhǎng)。在0℃左右，嗜低溫細(xì)菌的分裂速度也極其緩慢。   
     3、嗜低溫微生物的分布
    微生物生長(zhǎng)的適宜溫度和進(jìn)行代謝活動(dòng)的溫度范圍，一般與此微生物生活環(huán)境的溫度有關(guān)。大多數(shù)在水溫低的海洋中生活的魚類，在自然狀態(tài)下附帶的微生物幾乎大部分都是嗜低溫性的微生物，它們即使在0℃也能很好地生長(zhǎng)。所以把附有這些嗜低溫微生物的魚體等進(jìn)行冷藏，尤其是在0℃左右或略高一點(diǎn)的溫度下貯藏時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)這類微生物生長(zhǎng)的現(xiàn)象。例如；在-2℃下冷藏的魚肉中，活菌數(shù)隨時(shí)間的推移而增加。
    由此，鮮魚貝類等水產(chǎn)食品粘附嗜低溫微生物的可能性比較大。雖然偶爾也有在農(nóng)產(chǎn)食品中發(fā)現(xiàn)嗜低溫微生物的情況，但是由于在畜肉類、水果蔬菜等的農(nóng)產(chǎn)食品上附著的細(xì)菌大部分為嗜中溫性類型，所以在低溫下，這些食品的腐敗和變質(zhì)，由酵母和絲狀菌引起的比細(xì)菌引起的更多。而這些食品在常溫下貯藏經(jīng)常變質(zhì)的原因，則是由產(chǎn)芽孢細(xì)菌的芽孢引起的，即使在5～8℃的低溫下，芽孢也可發(fā)芽后進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)增殖，但產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞在低溫下會(huì)緩慢地死去。   
    絲狀菌群或霉菌在低溫下能生長(zhǎng)的種類也比較多。在食品中廣泛存在的曲霉和青霉大多數(shù)在10℃上下的溫度均能生長(zhǎng)。在5℃或0℃，則生長(zhǎng)受到限制，但仍然有相當(dāng)多種可以生長(zhǎng)。這類絲狀菌在冷藏食品的污染中，占有最大比重。嗜低溫微生物均在各自相應(yīng)的低溫下生長(zhǎng)，由于是食品腐敗和變壞的原因，故在食品冷藏的情況下必須予以充分注意來(lái)防止其污染和生長(zhǎng)。
     4、低溫處理殺滅的微生物  
    實(shí)踐中看到，在低溫貯藏過程中微生物的活菌數(shù)僅僅以極緩慢的速度減少，因此不能期望用冷凍和冷藏等的低溫處理來(lái)殺滅食品中存在的微生物。低溫下微生物的死亡速度受到微生物種類、細(xì)胞的老幼、冷凍時(shí)的溫度、冷凍時(shí)間、冷凍速度、解凍速度、食品的化學(xué)組成等各種因素的影響。由冷凍而引起的微生物細(xì)胞死亡機(jī)理尚沒有完全搞清楚。但隨著細(xì)胞內(nèi)存在的水部分結(jié)冰而殘存的溶液中溶質(zhì)濃度增加，引起蛋白質(zhì)的變性和隨著冰晶的形成，細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分地破壞等是使微生物細(xì)胞死亡的一部分原因。在比0℃稍高溫度下，某些微生物可能發(fā)生異常代謝，也成為在低溫下促進(jìn)微生物死亡的部分原因。