巴氏灭菌是一种温和的热处理，旨在将食品中病原微生物的数量减少到不会引起疾病的水平，同时最大限度地减少营养和感官特性的变化。两种主要状态是高温短时 (HTST) 和低温长时间 (LTLT)。 HTST 使用 72°C 左右的温度处理牛奶 15 秒，实现目标病原体伯内氏立克次体减少 5 个对数级。 LTLT 在 63°C 下运行 30 分钟，目前仍用于某些特殊产品。

热死亡动力学由三个关键参数表征：D 值（在给定温度下减少 1 个对数所需的时间）、z 值（将 D 值改变 10 倍所需的温度变化）和 F 值（在参考温度下以等效分钟表示的综合致死效应）。计算巴氏灭菌单位 (PU) 以确保足够的致死率，通常定义为牛奶在 60°C 下 1 分钟，z = 6.7°C。酶失活测试，特别是牛奶的碱性磷酸酶测试，可以快速验证巴氏灭菌是否正确。

应用涵盖众多食品类别。牛奶和乳制品是最常见的，但巴氏灭菌也适用于果汁（93°C 几秒钟，用于控制脂环酸杆菌）、啤酒（72°C 30 秒或对瓶装啤酒进行隧道巴氏灭菌）、液蛋（57°C 3 分钟）和某些罐装水果。热处理不可避免地会导致一些营养物质损失：牛奶中维生素C的降解可达10-25%，酸产品中会发生硫胺素损失。然而，相对于安全效益，这些损失通常是可以接受的。

工艺验证涉及热渗透研究、温度分布图和微生物挑战测试。连续流巴氏灭菌器需要仔细的流量控制、压差以防止原材料污染，以及正确的数据记录。现代系统采用再生加热部分，可回收高达 95% 的热能。巴氏灭菌不如商业灭菌那么严格，并且与热烫不同，后者的目标是酶失活。 UHT 处理 通过更高的温度延长保质期。