Рыбу замораживают до температуры минус 18 - минус 20° С и ниже. При этих же температурах ее затем хранят.
В процессе замораживания в рыбе происходят сложные физические и биохимические процессы, характер которых зависит от свойств рыбы, скорости и способа замораживания, в результате чего мясо рыбы после замораживания и хранения не соответствует но качеству мясу свежей рыбы. Основными причинами, вызывающими изменение свойств мяса рыбы при замораживании, являются разрушение структуры тканей кристаллами льда; денатурация белков тканей рыбы в результате обезвоживания и под действием солей, концентрация которых в тканевом соке увеличивается при вымораживании воды; распад некоторых химических веществ тканей рыбы (аденозинтрифосфата, креатинфосфата и гликогена), обусловливающих определенное состояние и свойства мышечных белков.
Денатурация белков изменяет состояние мяса: консистенция его становится более жесткой и водянистой, нарушается коллоидное состояние тканей. Названные выше нежелательные изменения происходят в рыбе наиболее интенсивно в температурном интервале минус 2 - минус 5°С, т. е. в период максимального льдообразования, поэтому при замораживании стремятся возможно быстрее проходить эту температурную зону. При интенсивном теплообмене в этот период льдообразование идет равномерно по всей зоне замораживания, в тканях рыбы образуется большое количество мелких кристаллов при минимальных нарушениях структуры продукта.
При медленном замораживании образуется значительно меньшее количество крупных кристаллов в первую очередь в межклеточном пространстве, которые необратимо нарушают структуру продукта, что стимулирует гидролитические и окислительные реакции в мясе и влияет на ферментативные процессы. Однако даже при быстром замораживании в глубоких слоях тела рыбы замораживание происходит медленнее, чем в наружных слоях, поэтому по сечению тела рыбы образуются кристаллы льда неодинакового размера.
Объем тела рыбы при замораживании увеличивается в результате превращения воды в лед, а масса уменьшается на 0,5-2,0% за счет испарения влаги, которое продолжается и при хранении мороженой рыбы. Консистенция мяса изменяется от упругопластичной до упругожесткой и хрупкой.
Количество вымерзшей влаги при замораживании зависит только от температуры в теле рыбы и не зависит от способа и продолжительности замораживания. При температуре минус 4°С вымерзает 3/4 влаги, содержащейся в тканях рыбы, а при минус 20°С около 90%. При дальнейшем понижении температуры кристаллизация еле выражена и практически затухает при температуре минус 36° С.