理论分析法：求解热传导微分方程及流体力学方程，在一些理想的数学假设前提下，通过在给定的边界条件下积分的方法获得解析解，如Plk模型
（1941）、Mellor模型（1976）、Cleland模型（1978）、Pham模型（1985）等。许多学者用变分法、积分法等对冻结过程相变时间、温度分布以及冻结时间做了大量研究：To（1968）通过对饱和液体的冻结进行模拟研究，得出了一系列计算无限大平板、无限长圆柱体和球状食品相变时间的公式和图表；Yu©n（1980）则利用Goodman's积分法得出分析解，确定了半无限大食品的冻结界面和温度分布； Talmon和Davis（1981）考虑了冻结过程中食品密度的变化，用一修正等温线法预测无限大平板的冻结时间，结果与实测吻合；Lunardini（1983）则分析了半无限大食品冻结过程中比热容和密度的变化，得出与前人结果较一致的分析解，又考虑到水结成冰时的体积膨胀，获得了一系列经验公式，用以估算冻结区和未冻结区的温度分布。
总的来说，这些计算模型和计算方法都存在通用性差的问题，而且这种纯理论的方法只适用于冻品两侧边界条件对称的情况，不能直接用于实际生产，因此仅能作为食品冻结时间计算和预测的理论参考。
