食品冷加工的過程也就是食品與周圍介質進行熱交換的過程。食品冷加工的熱交換是一
極復雜的過程，它是以傳導、輻射、對流、呼吸、水分蒸發五種形式進行的。熱交換的速度與食品的導熱系數、形狀、散熱面積、呼吸強度、食品和介質之間的溫度差以及介質的性質、流動速度等因素有關。
食品冷加工時熱交換的速度與食品本身的導熱系數成正比。食品的導熱系數越大，單位時間傳導的熱量就越多，食品冷卻或凍結得就越快。各種食品由于化學組成不同，其導熱性也不相同。水比脂肪的導熱系數大些，因此含水多，含脂肪少的食品傳熱速度就快;而含水少，含脂肪多的食品傳熱速度就慢。
食品的散熱表面積的大小與熱交換的速度有直接關系。散熱表面積大，單位時間內食品與周圍介質之間交換的熱量也就越多，因而食品冷卻或凍結就越快。
食品與周圍冷卻介質之間的溫度差，對熱交換的速度有決定性的影響。溫差越大，熱交換就進行得越強烈。
在食品冷加工中，食品的形狀、導熱系數以及食品本身的溫度都是固定的因素，為了加速食品冷加工過程，根據熱交換的原理，可以采取下列幾種方法:
①減少食品的厚度。凍結時間是與凍品厚度平方成正比，所以減少凍品厚度是縮短凍結時間的有效方法。
②降低介質的溫度。介質溫度和凍品初溫之間的溫差與凍結時間成反比。因此降低冷卻介質溫度也能縮短凍結時間。但要降低介質溫度，冷凍機耗能增大，所以要選擇合理的低溫。
③提高食品表面對介質的放熱系數.這種方法在實際生產中應用較為廣泛，如采用強烈吹風的隧道式凍結裝置，采用導熱性較好的不凍溶液和金屬平板接觸凍結等，其目的都是提高食品的放熱系數。另外，當凍品厚度較大(如超過20cm)，即使增大放熱系數，凍結時間也不會縮短得很多。
