巴氏殺菌，是一種包裝和未包裝食品（例如牛奶和果汁）的加熱過程，通常用低于100°C（212°F）的溫和熱量進行處理，以消除病原體并延長保質期。

該過程的目的是摧毀或關閉的有機體和酶有助于變質或疾病的風險，包括營養細菌，而不是細菌孢子。由于巴氏滅菌法不是殺菌方法，也不會殺死孢子，因此第二次“雙重”巴氏滅菌法可以殺死已經發芽的孢子，從而提高品質。

該過程以法國微生物學家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）的名字命名，他在1880年代的研究表明，熱加工可以使葡萄酒中不需要的微生物失活。在巴氏殺菌過程中，變質酶也被滅活。如今，巴氏滅菌法已廣泛應用于乳制品行業和其他食品加工行業，以實現食品保鮮和食品安全。

大多數液體產品都是在連續系統中進行熱處理的，可以使用板式換熱器或直接或間接使用熱水和蒸汽來施加熱量。由于溫和的熱量，處理過的食物的營養質量和感官特性幾乎沒有變化。Pascalization或高壓處理（HPP）和脈沖電場（PEF）是非熱過程，也用于對食品進行巴氏消毒。

巴氏殺菌是對液態食品（包裝和未包裝）進行的溫和熱處理，通常將產品加熱到100°C以下。熱處理和冷卻過程旨在抑制產品的相變。食物的酸度決定了熱處理的參數（時間和溫度）以及保質期。參數還考慮了對熱敏感的營養和感官品質。

在果汁和啤酒等酸性食品（pH?<4.6）中，熱處理旨在使酶（果汁中的果膠甲基酯酶和聚半乳糖醛酸酶）失活，并破壞腐敗微生物（酵母和乳酸菌）。由于酸性食品的pH值低，病原體無法生長。因此，保質期延長了數周。對于酸度較低的食品（pH> 4.6），例如牛奶和液態雞蛋，熱處理旨在消滅病原體和腐敗生物（酵母和霉菌）。在巴氏滅菌參數下，并非所有腐敗生物都被破壞，因此需要隨后的冷藏。

食品可以通過兩種方式進行巴氏消毒：包裝在容器中之前或之后。將食物包裝在玻璃杯中時，可使用熱水降低熱沖擊的風險。塑料和金屬也用于包裝食品，由于熱沖擊的風險較低，因此通常用蒸汽或熱水對它們進行巴氏消毒。

大多數液態食品使用具有加熱區，固定管和冷卻區的連續系統進行巴氏殺菌，然后將產品填充到包裝中。板式換熱器用于低粘度產品，例如動物奶、堅果奶和果汁。板式換熱器由許多薄的垂直不銹鋼板組成，這些板將液體與加熱或冷卻介質分開。刮板式換熱器在管內包含一個內部旋轉軸，用于刮除可能積聚在管壁上的高粘性材料。

殼管式熱交換器專為非牛頓食品（如乳制品、番茄醬和嬰兒食品）的巴氏殺菌而設計。管式熱交換器由同心的不銹鋼管組成。食物通過內管，而加熱/冷卻介質則通過外管或內管循環。

使用熱交換器對未包裝食品進行巴氏消毒與對容器中的食品進行巴氏消毒的好處是：

• 熱交換器提供均勻的處理，并且可以在這些板上進行巴氏殺菌的產品具有更大的靈活性
• 與對包裝好的容器中的食品進行巴氏消毒相比，該過程更加節能
• 更高的吞吐量

產品在熱交換器中加熱后，將流過固定管一段時間，以達到所需的處理效果。如果未達到巴氏滅菌溫度或時間，則使用分流閥將處理不足的產品分流回原料罐。如果對產品進行了充分的處理，則將其在熱交換器中冷卻，然后裝滿。

高溫短時（HTST）巴氏滅菌，例如用于牛奶的高溫巴氏滅菌（71.5°C（160.7°F）持續15秒）可確保牛奶的安全性，并提供約兩周的冷藏保質期。在超高溫（UHT）巴氏消毒中，牛奶在135°C（275°F）的溫度下進行巴氏消毒1–2秒，從而提供相同的安全性，但與包裝一起，可將牛奶的保質期延長至三個月。冷藏。

直接微生物技術是病原體污染的最終測量方法，但是它們既昂貴又費時，這意味著在經過巴氏殺菌驗證后，產品的保質期會縮短。

由于微生物技術的不適應性，通常通過檢查堿性磷酸酶的存在來監測牛奶巴氏滅菌的功效，堿性磷酸酶會被巴氏滅菌變性。破壞堿性磷酸酶可確保破壞常見的牛奶病原體。因此，堿性磷酸酶的存在是巴氏滅菌功效的理想指標。對于液態雞蛋，熱處理的有效性通過α-淀粉酶的殘留活性來衡量。

在20世紀初期，對于什么時間和溫度的組合可以滅活牛奶中的病原菌尚無充分的認識，因此使用了許多不同的巴氏滅菌標準。到1943年，通過對全部熱死亡的研究（以牛奶中的一系列致病細菌。徹底滅活了柯氏桿菌（當時被認為是通過口服攝入受感染的牛奶引起Q發熱）以及結核分枝桿菌（導致結核病）后來被證實。出于所有實際目的，這些條件足以破壞幾乎所有的酵母，霉菌和常見的腐敗細菌，并確保充分破壞常見的致病性耐熱生物。但是，直到1960年代為止一直使用的微生物技術不允許實際減少細菌的數量。牛奶巴氏滅菌法可滅活致病細菌的程度來自對牛奶中存活的細菌的研究，該細菌經過故意摻入高水平的最重要的乳源性病原體的最耐熱菌株后進行了熱處理。

在15秒的處理過程中，主要乳源性病原體的平均log?₁₀減少量和滅活溫度為：

• 金黃色葡萄球菌> 66.5°C（151.7°F）時> 6.7
• 小腸結腸炎耶爾森菌> 6.8在62.5°C（144.5°F）
• 致病性大腸桿菌> 65°C（149°F）時為6.8
• 阪崎腸桿菌> 6.7在67.5°C（153.5°F）
• 單核細胞增生李斯特氏菌> 65.5°C（149.9°F）時大于6.9
• 沙門氏菌SER。鼠傷寒> 66.9°C（142.7°F）時為6.9

（log?₁₀在6到7之間減少表示在100萬（10?⁶）到1000萬（10?⁷）細菌中存活了1個細菌。）

作為預防措施，現代HTST巴氏滅菌工藝必須設計成具有流量限制以及分流閥，以確保牛奶被均勻加熱，并且沒有任何一部分牛奶經受更短的時間或更低的溫度。溫度通常會超過72°C 1.5°C或2°C。

由于其溫和的熱處理，巴氏殺菌可以將幾天或幾周的保質期延長。但是，這種溫和的熱量也意味著食品中對熱不穩定的維生素只有很小的變化。

根據系統評價和薈萃分析，發現巴氏殺菌似乎可以降低維生素B12和E的濃度，但同時也可以提高維生素A的濃度。除薈萃分析外，僅根據大量文獻資料就不可能得出關于巴氏殺菌對維生素A、B12和E的影響的結論。牛奶不是北美飲食中維生素B12或E的重要來源，因此巴氏消毒對成年人每天攝入這些維生素的影響可以忽略不計。但是，牛奶被認為是維生素A的重要來源，而且由于巴氏滅菌法似乎可以增加牛奶中的維生素A濃度，因此牛奶熱處理對該維生素的影響并不是主要的公共衛生問題。薈萃分析的結果表明，牛奶的巴氏滅菌會導致維生素C和葉酸的大量減少，但牛奶也不是這些維生素的重要來源。巴氏殺菌后，維生素B2濃度顯著下降。維生素B2通常在牛乳中的濃度為1.83 mg / L。由于成人的建議每日攝入量為1.1毫克/天，牛奶的攝入量xxx有助于建議的這種維生素的每日攝入量。除了B2外，在降低牛奶的營養價值方面，巴氏滅菌法似乎不是問題，因為在北美飲食中，牛奶通常不是這些維生素的主要來源。

巴氏殺菌對加工食品的感官特性也有很小但可測量的影響。在果汁中，巴氏殺菌可能會導致揮發性香氣化合物損失。果汁產品在巴氏滅菌之前經過脫氣過程，可能造成這種損失。脫氣還可以xxx程度減少維生素C和胡蘿卜素等營養物質的流失。為了防止由于揮發性化合物的損失而導致質量下降，可以利用揮發性回收物（盡管成本很高）來生產更高品質的果汁產品。

關于顏色，巴氏殺菌工藝對植物和動物組織中的色素（如葉綠素、花青素和類胡蘿卜素）影響不大。在果汁中，多酚氧化酶（PPO）是導致褐變和顏色變化的主要酶。但是，該酶在巴氏滅菌之前的除氧步驟中被脫活并除去了氧氣。

在牛奶中，巴氏消毒和生牛奶之間的色差與巴氏消毒之前發生的均質化步驟有關。在巴氏消毒之前，將牛奶均質化以乳化其脂肪和水溶性成分，這使得巴氏消毒的牛奶與生牛奶相比具有更白的外觀。對于蔬菜產品，顏色降解取決于溫度條件和加熱時間。

如果果膠的加工溫度過高，則由于果膠結構中的酶促和非酶促轉化，巴氏殺菌可能會導致一些質地損失。但是，采用溫和的熱處理巴氏滅菌法，只要溫度不超過80°C（176°F），就不會引起蔬菜質地變軟的組織變軟。

已開發出其他熱過程和非熱過程來對食品進行巴氏消毒，以減少對食品營養和感官特性的影響并防止對熱不穩定的營養物質的降解。Pascalization或高壓處理（HPP）和脈沖電場（PEF）是目前在商業上使用的這些非熱巴氏滅菌方法的示例。

微波容積加熱（MVH）是最新可用的巴氏滅菌技術。它使用微波以連續流動的方式加熱液體，懸浮液或半固體。由于MVH可以將能量均勻而深遠地傳遞到流動產品的整個體內，因此可以實現更溫和，更短的加熱，從而保留了牛奶中幾乎所有的熱敏感物質。

低溫短時（LTST）是一種獲得專利的方法，它意味著在加熱到低于常規巴氏滅菌溫度的室內噴射液滴。處理液體產品需要幾千分之一秒，因此該方法也稱為毫秒技術（MST）。當與HTST結合使用時，它可以顯著延長產品的保質期（50天以上），而不會破壞營養成分或風味。LTST自2019年以來一直在商業化。