冷凍是一種常見的食品保藏技術，通過抑制微生物和酶活性來延長食品貨架期。在各種冷凍方法中，液氮速凍以其超快的凍結速率而著稱，這對于保持極易水產品的品質至關重要。
水產品是范圍內優質蛋白質的重要來源。水產品貨架期較短，其品質變化主要由蛋白質和脂質的氧化與降解引起。魚類在捕撈、運輸、加工和儲存過程中易受蛋白酶作用和微生物污染，這會導致水產品表面變色、發霉、出現異物等，影響其市場價值和食品安全，并造成重大的經濟損失和資源浪費。
為了抑制微生物酶的活性并地減少不良化學反應，冷凍通常是的保藏方法。蛋白質和脂肪的氧化程度、肌肉組織結構、顏色與質構以及水分流失會因不同的冷凍技術、操作和凍結處理速度而異。傳統的冷凍方法，如空氣凍結和浸漬凍結，通常會產生較大的冰晶，從而破壞細胞結構，導致解凍過程中的品質損失。
液氮冷凍之所以能夠實現快速凍結并生成細小冰晶以減少食品品質劣變，其核心原理源于其極低的溫度特性，這使得其能夠實現高效傳熱、精確調控冰晶成核與生長動力學，并具備在特定條件下實現玻璃化轉變的潛力。首先，液氮（常壓下沸點為－196 °C）與食品樣品（初始溫度通常在0～25 °C）之間近200～220 °C的巨大溫差，賦予了的熱流密度。在216 °C的溫度梯度下，每千克液氮相變汽化可吸收199 kJ的潛熱，同時伴隨著216 kJ/kg的顯熱交換，總吸熱能力達到415 kJ/kg。這顯著縮短了樣品通過關鍵“冰晶生成帶"的時間。
液氮冷凍不僅能有效提高成核密度，還能顯著抑制冰晶生長，最終改善冷凍產品的質構和品質。例如，經液氮冷凍處理的河鱸，其內部冰晶等效直徑僅為（12.30±0.33）μm，是浸漬冷凍組的67%，空氣凍結組的15.6%，且冰晶面積占比顯著更低，為（7.61 ± 2.81）%。
食品體系在玻璃態下具有高度穩定性。液氮速凍可能使食品體系通過冷卻快速繞過冰晶生成帶，直接轉變為玻璃態。這能有效抑制冰晶生長，促進形成更細小、更均勻的冰晶結構，并避免傳統冰晶對細胞結構造成的機械損傷。
氮氣是一種低成本且儲量豐富的資源。液氮是空氣液化的副產品，冷凍處理后排放到空氣中對環境無影響，且安全性也大大提高，使其成為一種理想的制冷劑。
