С вымораживанием воды связано изменение теплофизических свойств тела рыбы: теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности. Теплоемкость мороженой рыбы почти в 2 раза меньше теплоемкости свежей (например, для судака соответственно 1,84 кДж/(кг*К) и 3,54 кДж/(кг*К), а теплопроводность и температуропроводность больше.
Продолжительность замораживания зависит от скорости и конечной температуры замораживания, начальной температуры и теплофизических свойств и толщины продукта, температуры теплоотводящей среды и коэффициента теплообмена на поверхности продукта. Предложено несколько формул для расчета продолжительности замораживания. Наиболее широко используется эмпирическая формула Рютова, позволяющая определить продолжительность замораживания рыбы от любой начальной температуры и до любой заданной конечной температуры

где т - продолжительность замораживания, ч;
Q - плотность тела рыбы, кг/м3 (обычно принимается равной 1000 кт/м3);
λм - коэффициент теплопроводности рыбы для средней (интегральной температуры между криосколической и средней конечной, Вт/(м*К);
q - удельное количество тепла, отводимого от продукта при замораживании, кДж/кг (принимается равным 54 кДж/кг); Тв - начальная температура тела рыбы, К; Ткр - криоскопическая температура, К (272); То - температура теплопроводящей среды, К;
n - поправочный множитель, значение которого находят по таблице (в среднем - 1,03 для быстрого замораживания, 1,16 - для медленного);
см - средняя теплоемкость замораживаемого продукта в интервале температур от Ткр до Тк.ц, кДж/(кг*К) [принимается равной 1,1-1,6 кДж/(кг*К)];
Тк.ц - конечная температура в центре продукта, К; δ - толщина рыбы, м; α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2*К).
Расход холода на замораживание складывается из расхода его на охлаждение рыбы от начальной температуры до криоскопической, на покрытие скрытой теплоты льдообразования, на охлаждение мороженой рыбы до конечной температуры и определяется по формуле

где m - масса продукта, кг; с - теплоемкость продукта при положительных температурах,
кДж/(кг*К); Тн - начальная температура рыбы, К; Ткр - температура замерзания тканевых соков, К; W - количество влаги в рыбе, доли единицы;
ω - количество вымороженной воды в рыбе при Тс.к, доли единицы; r - удельная теплота льдообразования. кДж/кг; см - теплоемкость мороженой рыбы для средней температуры замораживания, кДж/(кг*К): Тс.к - средняя конечная температура продукта, К.
Расход холода на замораживание рыбы может быть определен и по разности энтальпий

где iн - энтальпия рыбы в начале процесса. кДж/кг; iк - энтальпия рыбы в конце процесса, кДж/кг.
Значение энтальпий для соответствующих температур берут из таблиц.

---