当液体处于过冷却状态时，由于某种刺激作用会形成晶核，例如溶液内局部温度过低，水溶液中的气泡、微粒及容l器壁等都会刺激形成晶核。由温度起伏形成的晶核称为均一晶核，除此以外形成的晶核称为非均一晶核。食品是具有复杂组成的物质，其形成的晶核属于非均一晶核晶核形成后，冰结晶开始生长。
冷却的水分子向晶核移动，凝结在晶核或冰结晶的表面，形成固体的冰。晶核形成速度、冰晶生长速度与过冷却度的关系。a点是晶核形成的临界温度。在过冷度较小的区域（冻结点至a点之间)，晶核形成数少，但以这些晶核为中心的冰晶生成速度快；过冷度超过a点，晶核形成的速度急剧增加，而冰晶生长的速度相对比较缓慢。
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