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巴氏杀菌机的应用有很多，最常见的便是进行牛奶的杀菌了。

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的结核菌热致死曲线和乳质中最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，先进行低温处理，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，巴氏消毒法也不是万能的，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最多的牛奶品种，英国、澳大利亚、美国、加拿大等国家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，市民上超市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。

市场上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，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，杀菌机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，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，主要是采用物理的降温方式，将对来讲成本要低很多。