巴士殺菌機(jī)的工作原理是將混合原料加熱至68～70℃，并保持此溫度30min以后急速冷卻到4-5℃。因?yàn)橐话慵?xì)菌的致死點(diǎn)在溫度68℃、時(shí)間30min以下，所以將混合原料經(jīng)此法處理后，可殺滅其中的致病性細(xì)菌及絕大多數(shù)非致病性細(xì)菌；混合原料加熱后瞬間冷卻，急劇的熱與冷變化也可以促使細(xì)菌的死亡。
在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細(xì)菌繁殖越慢；溫度越高，繁殖越快(一般微生物生長(zhǎng)的適宜溫度為28℃—37℃)。但溫度太高，細(xì)菌就會(huì)死亡。不同的細(xì)菌有不同的最適生長(zhǎng)溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實(shí)就是利用病原體不是很耐熱的特點(diǎn)，用適當(dāng)?shù)臏囟群捅貢r(shí)間處理，將其全部殺滅。但經(jīng)巴氏消毒后，仍保留了小部分無(wú)害或有益、較耐熱的細(xì)菌或細(xì)菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的溫度下保存，且只能保存3~10天，最多16天。
當(dāng)今使用的巴氏殺菌程序種類(lèi)繁多。“低溫長(zhǎng)時(shí)間”(ltlt)處理是一個(gè)間歇過(guò)程，如今只被小型乳品廠(chǎng)用來(lái)生產(chǎn)一些奶酪制品。“高溫短時(shí)間”(htst)處理是一個(gè)“流動(dòng)”過(guò)程，通常在板式熱交換器中進(jìn)行，如今被廣泛應(yīng)用于飲用牛奶的生產(chǎn)。通過(guò)該方式獲得的產(chǎn)品不是無(wú)菌的，即仍含有微生物，且在儲(chǔ)存和處理的過(guò)程中需要冷藏。“快速巴氏殺菌”主要應(yīng)用于生產(chǎn)酸奶乳制品。國(guó)際上通用的巴士殺菌機(jī)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(zhǎng)型致病菌，滅菌效率可達(dá)97.3%~99.9%，經(jīng)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(xì)菌多數(shù)是乳酸菌，乳酸菌是有益人體健康的。
另一種方法是將牛奶加熱到75~90℃，保溫15~16s，其殺菌時(shí)間更短，工作效率也更高。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(huì)有較多的營(yíng)養(yǎng)損失。