殺菌的原理是在一定溫度范圍內，溫度越低，細菌繁殖越慢；溫度越高，繁殖越快。但溫度太高，細菌就會死亡。不同的細菌有不同的適生長溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實就是利用病原體不是很耐熱的特點，用適當的溫度和保溫時間處理，將其全部殺滅。但經巴氏消毒后，仍保留了小部分無害或有益、較耐熱的細菌或細菌芽孢。
       巴氏殺菌法的產生來源于巴斯德解決啤酒變努力。當時，法國釀酒業面臨著一個令人頭疼的問題，那就是啤酒在釀出后會變酸，根本無法飲用。而且這種變酸現象還時常發生。巴斯德受人邀請去研究這個問題。經過長時間的觀察，他發現使啤酒變酸的罪魁禍首是乳酸桿菌。營養豐富的啤酒簡直就是乳酸桿菌生長的天堂。采取簡單的煮沸的方法是可以殺死乳酸桿菌的，但是，這樣一來啤酒也就被煮壞了。巴斯德嘗試使用不同的溫度來殺死乳酸桿菌，而又不會破壞啤酒本身。巴斯德的研究結果是：以50~60攝氏度的溫度加熱啤酒半小時，就可以殺死啤酒里的乳酸桿菌和芽孢，而不必煮沸。這一方法挽救了法國的釀酒業。這種滅菌法也就被稱為“巴氏滅菌法”。巴氏消毒牛奶要在4℃左右的溫度下保存，且只能保存3~10天，頂多16天。
  殺菌方法：當今使用的巴氏殺菌程序種類繁多。“低溫長時間”(LTLT)處理是一個間歇過程，如今只被小型乳品廠用來生產一些奶酪制品。“高溫短時間”(HTST)處理是一個“流動”過程，通常在板式熱交換器中進行，如今被廣泛應用于飲用牛奶的生產。通過該方式獲得的產品不是無菌的，即仍含有微生物，且在儲存和處理的過程中需要冷藏。“快速巴氏殺菌”主要應用于生產酸奶乳制品。目前國際上通用的巴氏高溫消毒法主要有兩種：
一種是將牛奶加熱到62~65℃，保持30分鐘。采用這一方法，可殺死牛奶中各種生長型致病菌，滅菌效率可達97.3%~99.9%，經消毒后殘留的只是部分嗜熱菌及耐熱性菌以及芽孢等，但這些細菌多數是乳酸菌，乳酸菌不但對人無害反而有益健康。
第二種方法將牛奶加熱到75~90℃，保溫15~16秒，其殺菌時間更短，工作效率更高。但殺菌的基本原則是，能將病原菌殺死即可，溫度太高反而會有較多的營養損失。
發展歷程：早在1935年，贊得漢森就開始制造隧道式巴氏殺菌機。雖然已經歷了半個多世紀的實踐，但是當今的贊得漢森仍然是一個年輕有力、富有創新的公司[2]。
這正是由于贊德漢森在近十年來不斷開發出新的殺菌技術的結果。既滿足外部市場的需求，又重視自身機型的研制，這樣就促進了贊德漢森殺菌機的發展，當今的巴氏殺菌機就像是一次飛躍，雖然只是那么幾步，但是它已經從傳統的結構中跳了出來。下面就是這幾個發展步驟：
1989年：一臺通過一臺個人電腦運行的實時巴氏殺菌單位控制。
1994年：集中熱交換器供給系統———單個熱交換器概念。
1997年：底槽式巴氏殺菌機———新一代贊德漢森的隧道式巴氏殺菌機。
1996年下半年，一臺底槽式殺菌機開始組裝（正式投入運行是在1997年的6月）。它開創了巴氏殺菌機的全新結構，將區域水量減少到低點，所配備的緩沖系統優化了冷能和熱能的配置，并且不使用閥件。
底槽式殺菌機的原理體現出了單個熱交換器概念，并使集中熱交換器供給系統得到充分的利用。這種設計是基于通用于模塊式結構，采用標準的制造方法，也可以對個別的區域進行調整，這種既規范又靈活的特性不僅對贊德漢森，而且對用戶都是大為有益的，縮短了制造、交貨和安裝的時間。
底槽式巴氏殺菌機是集中熱交換供給系統的主體機型，并可以充分顯示出巴氏殺菌單位控制的優異性能———所有的理論指標在這里均已達到。只有在沒有其他可能性的情況下，才使用溢流系統中的凈水，這樣，與傳統的巴氏殺菌機相比較，就可以減少35%～40%的用水量。底槽式巴氏殺菌機使用一條自動過濾帶取代了傳統的手動雙篩，這既加強了機器的強度，又簡化了機器的結構。
實際應用：要為牛奶的一種滅菌法，既可殺死對健康有害的病原菌又可使乳質盡量少發生變化。也就是根據對耐高溫性較強的結核菌熱致死曲線和乳質中易受熱影響的奶油分離性熱破壞曲線的差異原理，在低溫下長時間或高溫下短時間進行加熱處理的一種方法。其中，在60℃以下加熱30分鐘的方式，作為低溫滅菌的標準，早為世界廣泛采用。利用高溫處理，雖對乳質多少有些影響，但可增強滅菌效果，這種方法稱為高溫滅菌（sterilization），也就是在95℃以上加熱20分鐘。巴氏滅菌法除牛奶之外，也可應用于發酵產品。
通常，市場上出售的袋裝牛奶就是采用巴氏滅菌法生產的。工廠采來鮮牛奶，進行低溫處理，然后用巴氏消毒法進行滅菌。用這種方法生產的袋裝牛奶通常可以保存較長時間。當然，具體的處理過程和工藝要復雜的多，不過總體原則就是這樣。
需要指出的是，喝新鮮牛奶（指剛剛擠出的牛奶）反而是不安全的，因為它可能包含對我們身體有害的細菌。另一點是，巴氏消毒法也不是全能的，經過巴氏消毒法處理的牛奶仍然要儲存在較低的溫度下（一般<4℃），否則還是有變質的可能性。因此市場上很多出售袋裝牛奶的方法是很不規范的。
巴氏消毒牛奶是世界上消耗多的牛奶品種，英國、澳大利亞、美國、加拿大等國巴氏消毒奶的消耗量都占液態奶80%以上，品種有全脫脂、半脫脂或全脂的。在美國市場上，實際幾乎全是巴氏消毒奶，而且是大包裝（1升、2升、1加侖）的，市民上商超一次就買夠一個星期喝的鮮奶。市場很少有滅菌純牛奶賣，有的小城鎮根本買不到。
巴氏消毒純鮮奶較好地保存了牛奶的營養與天然風味，在所有牛奶品種中是好的一種。其實，只要巴氏消毒奶在4℃左右的溫度下保存，細菌的繁殖就非常慢，牛奶的營養和風味就可在幾天內保持不變。
目前在市場巴氏殺菌機主要做商業用途，同時巴氏殺菌也是國際上的通用殺菌標準，在很多大型企業都在使用，現在市場上的純牛奶其他口味的酸奶都是經過巴氏殺菌。隨時綠色健康食品的發展，巴氏殺菌機現在在很多小型的奶牛場都是有使用的，小型奶牛場使用的都很是100升或者是200升的，主要是制作新鮮純牛奶，向市場上配送。現在的巴氏殺菌機配備有冷水循環系統，通常的制冷方式有兩種，一種是：壓縮機制冷，這種制冷的方式速度快，效果好，還一種制冷方式是冷水循環制冷，主要是采用物流的降溫方式，將對來講成本要低很多。
工藝流程：巴氏殺菌機是是將溫度控制儀設定好PU值給轉化為各溫區水槽的實際控制溫度的曲線，在通過對于溫度的檢測準確的控制各溫區的溫度的變化。主傳動電機帶動上下兩層的輸瓶鏈網將物料一次的經過三個溫區的逐級的升溫預熱，和兩個溫區的殺菌以及三個溫區的逐級的降溫和冷卻的過程。