杀菌的原理是在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的适生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏消毒其实就是利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢。
       巴氏杀菌法的产生来源于巴斯德解决啤酒变努力。当时，法国酿酒业面临着一个令人头疼的问题，那就是啤酒在酿出后会变酸，根本无法饮用。而且这种变酸现象还时常发生。巴斯德受人邀请去研究这个问题。经过长时间的观察，他发现使啤酒变酸的罪魁祸首是乳酸杆菌。营养丰富的啤酒简直就是乳酸杆菌生长的天堂。采取简单的煮沸的方法是可以杀死乳酸杆菌的，但是，这样一来啤酒也就被煮坏了。巴斯德尝试使用不同的温度来杀死乳酸杆菌，而又不会破坏啤酒本身。巴斯德的研究结果是：以50~60摄氏度的温度加热啤酒半小时，就可以杀死啤酒里的乳酸杆菌和芽孢，而不必煮沸。这一方法挽救了法国的酿酒业。这种灭菌法也就被称为“巴氏灭菌法”。巴氏消毒牛奶要在4℃左右的温度下保存，且只能保存3~10天，顶多16天。
  杀菌方法：当今使用的巴氏杀菌程序种类繁多。“低温长时间”(LTLT)处理是一个间歇过程，如今只被小型乳品厂用来生产一些奶酪制品。“高温短时间”(HTST)处理是一个“流动”过程，通常在板式热交换器中进行，如今被广泛应用于饮用牛奶的生产。通过该方式获得的产品不是无菌的，即仍含有微生物，且在储存和处理的过程中需要冷藏。“快速巴氏杀菌”主要应用于生产酸奶乳制品。目前国际上通用的巴氏高温消毒法主要有两种：
一种是将牛奶加热到62~65℃，保持30分钟。采用这一方法，可杀死牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效率可达97.3%~99.9%，经消毒后残留的只是部分嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌多数是乳酸菌，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。
第二种方法将牛奶加热到75~90℃，保温15~16秒，其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则是，能将病原菌杀死即可，温度太高反而会有较多的营养损失。
发展历程：早在1935年，赞得汉森就开始制造隧道式巴氏杀菌机。虽然已经历了半个多世纪的实践，但是当今的赞得汉森仍然是一个年轻有力、富有创新的公司[2]。
这正是由于赞德汉森在近十年来不断开发出新的杀菌技术的结果。既满足外部市场的需求，又重视自身机型的研制，这样就促进了赞德汉森杀菌机的发展，当今的巴氏杀菌机就像是一次飞跃，虽然只是那么几步，但是它已经从传统的结构中跳了出来。下面就是这几个发展步骤：
1989年：一台通过一台个人电脑运行的实时巴氏杀菌单位控制。
1994年：集中热交换器供给系统———单个热交换器概念。
1997年：底槽式巴氏杀菌机———新一代赞德汉森的隧道式巴氏杀菌机。
1996年下半年，一台底槽式杀菌机开始组装（正式投入运行是在1997年的6月）。它开创了巴氏杀菌机的全新结构，将区域水量减少到低点，所配备的缓冲系统优化了冷能和热能的配置，并且不使用阀件。
底槽式杀菌机的原理体现出了单个热交换器概念，并使集中热交换器供给系统得到充分的利用。这种设计是基于通用于模块式结构，采用标准的制造方法，也可以对个别的区域进行调整，这种既规范又灵活的特性不仅对赞德汉森，而且对用户都是大为有益的，缩短了制造、交货和安装的时间。
底槽式巴氏杀菌机是集中热交换供给系统的主体机型，并可以充分显示出巴氏杀菌单位控制的优异性能———所有的理论指标在这里均已达到。只有在没有其他可能性的情况下，才使用溢流系统中的净水，这样，与传统的巴氏杀菌机相比较，就可以减少35%～40%的用水量。底槽式巴氏杀菌机使用一条自动过滤带取代了传统的手动双筛，这既加强了机器的强度，又简化了机器的结构。
实际应用：要为牛奶的一种灭菌法，既可杀死对健康有害的病原菌又可使乳质尽量少发生变化。也就是根据对耐高温性较强的结核菌热致死曲线和乳质中易受热影响的奶油分离性热破坏曲线的差异原理，在低温下长时间或高温下短时间进行加热处理的一种方法。其中，在60℃以下加热30分钟的方式，作为低温灭菌的标准，早为世界广泛采用。利用高温处理，虽对乳质多少有些影响，但可增强灭菌效果，这种方法称为高温灭菌（sterilization），也就是在95℃以上加热20分钟。巴氏灭菌法除牛奶之外，也可应用于发酵产品。
通常，市场上出售的袋装牛奶就是采用巴氏灭菌法生产的。工厂采来鲜牛奶，进行低温处理，然后用巴氏消毒法进行灭菌。用这种方法生产的袋装牛奶通常可以保存较长时间。当然，具体的处理过程和工艺要复杂的多，不过总体原则就是这样。
需要指出的是，喝新鲜牛奶（指刚刚挤出的牛奶）反而是不安全的，因为它可能包含对我们身体有害的细菌。另一点是，巴氏消毒法也不是全能的，经过巴氏消毒法处理的牛奶仍然要储存在较低的温度下（一般<4℃），否则还是有变质的可能性。因此市场上很多出售袋装牛奶的方法是很不规范的。
巴氏消毒牛奶是世界上消耗多的牛奶品种，英国、澳大利亚、美国、加拿大等国巴氏消毒奶的消耗量都占液态奶80%以上，品种有全脱脂、半脱脂或全脂的。在美国市场上，实际几乎全是巴氏消毒奶，而且是大包装（1升、2升、1加仑）的，市民上商超一次就买够一个星期喝的鲜奶。市场很少有灭菌纯牛奶卖，有的小城镇根本买不到。
巴氏消毒纯鲜奶较好地保存了牛奶的营养与天然风味，在所有牛奶品种中是好的一种。其实，只要巴氏消毒奶在4℃左右的温度下保存，细菌的繁殖就非常慢，牛奶的营养和风味就可在几天内保持不变。
目前在市场巴氏杀菌机主要做商业用途，同时巴氏杀菌也是国际上的通用杀菌标准，在很多大型企业都在使用，现在市场上的纯牛奶其他口味的酸奶都是经过巴氏杀菌。随时绿色健康食品的发展，巴氏杀菌机现在在很多小型的奶牛场都是有使用的，小型奶牛场使用的都很是100升或者是200升的，主要是制作新鲜纯牛奶，向市场上配送。现在的巴氏杀菌机配备有冷水循环系统，通常的制冷方式有两种，一种是：压缩机制冷，这种制冷的方式速度快，效果好，还一种制冷方式是冷水循环制冷，主要是采用物流的降温方式，将对来讲成本要低很多。
工艺流程：巴氏杀菌机是是将温度控制仪设定好PU值给转化为各温区水槽的实际控制温度的曲线，在通过对于温度的检测准确的控制各温区的温度的变化。主传动电机带动上下两层的输瓶链网将物料一次的经过三个温区的逐级的升温预热，和两个温区的杀菌以及三个温区的逐级的降温和冷却的过程。