市场上绝大多数宠物食品都需经过一定程度的烹饪或灭菌，以达到延长保质期并降低病原微生物等在成品中持久存在的风险的目的。热处理可减少或破坏有害微生物活性，但如果处理不当，加热过程也可能对益生菌造成破坏，导致其细胞外膜和肽聚糖壁、细胞质膜完整性的丧失以及细胞器、RNA、DNA和酶的变性，选用适当的加工方法尤为重要。

膨化挤压是当今宠物食品商业生产中使用最广泛的技术，研究表明在挤压过程中施加到食物的热能与机械能的比率会影响宠物食品颗粒的结构特征。嗜热微生物如芽孢杆菌菌种由于具有较高的耐热性，可根据其数量变化来判断加工工艺能否实现灭菌作用，因此该菌种被普遍应用于工艺验证研究。

研究表明将挤压机机筒出口温度、糖浆进料水分含量和机筒停留时间等因素组合在一起形成了15种工艺组合，结果表明当饲料在24.5%水分含量、3s停留时间和82℃或更高模具温度挤压时沙门氏菌无存活，嗜热芽孢杆菌仍有存活，证明了形成孢子的微生物在挤压过程中具有存活下来的潜力。

大多数宠物食品的蒸煮烹饪过程需要在低酸高水分条件下注入蒸汽，使产品加热至121℃以上，目的是消除营养性病原体和腐败微生物以及肉毒梭菌孢子，最终使产品实现无菌。

根据食品成分和包装类型 ，在 3~10 min的升温期间将杀菌锅升温，并于121℃下保持至少2 min，如果这种病原体恰好存在于原材料基质中，则保持时间必须足够长以实现孢子数量的减少。烹饪过程的严苛条件使得最顽强的微生物也难以存活，但包括益生元和后生元等在内的功能性成分可能会被保留。

冷冻干燥被认为是一种相对温和的脱水过程，冷冻干燥过程没有外部热量并且使用冷冻干燥法去除水的速度很慢。随着市场对具有高生物利用度和较少热处理的产品的需求不断增加，冷冻干燥的宠物食品和零食在过去十年中受到市场欢迎。由于产品在没有外部热量的情况下脱水，因此冷冻干燥不被视为烹饪过程，但根据产品的设计，冻干宠物食品配方中使用的成分可以是预煮的或生的。

宠物食品中使用的许多益生菌制剂最初都是借助保护性介质通过冷冻干燥来保存的，这种保护性介质有助于防止细胞膜和蛋白质因细胞核中流失水分而受损，从而延长了益生菌培养物的货架期。益生菌脱水后由于其细胞含水量已经很低，冻干过程中除去的水分主要来自细胞外周而非细胞内，因此比未脱水的益生菌更适合与粮食混合后进行冷冻干燥。对于未脱水的营养细胞，冻干过程会使细胞内形成冰晶，造成细胞膜结构的破坏，从而损伤细胞。

革兰氏阴性菌的细胞壁内存在较薄的肽聚糖层和脂多糖，因此革兰氏阴性菌相对于革兰氏阳性菌株的存活率较低。然而，冷冻干燥对活细胞的破坏作用不足以减轻食源性病原体的风险，因此许多冻干宠物食品和零食可能会经过独立于冻干循环的辐照或高压处理等对其进行额外加工。

烘焙在面包、零食、蛋糕、玉米饼、糕点、馅饼、宠物零食、宠物食品等产品加工过程中应用广泛。传统的烘焙产品主要由谷物粉组成，但基于肉类配方的烘焙产品在宠物食品行业也较为常见。烘焙过程中活微生物遇到的主要压力源是热量，烘焙持续的时间和温度足以灭活大肠杆菌或沙门氏菌病原体，但目前尚未有针对不同烘焙过程中病原菌或直接可饲喂微生物灭活效果的科学验证。

有试验表明，在190.6℃条件下经过17 min的烘焙，肠道沙门氏菌亚种由8 log CFU/g减少至3 log CFU/g，而烘焙21 min才能减少至1.9 log CFU/g；在传统烤箱中烘焙13 min 的汉堡面包需要高达218.3℃才能达到减少至 2 log CFU/g。这表明微生物存活率的可变性可能取决于烘焙温度和时间以及微生物固有的耐热特性。

为了规避热应激，将益生菌细胞包裹在烘焙产品表面的可食用薄膜或涂层中是一种具有发展前景的方法，在以海藻酸钠为底物的成膜溶液中，浓缩乳清蛋白可将益生菌悬浮在上述凝胶中，用作烘焙食品的局部涂层。由94%的水、5%的淀粉和1%的微胶囊化益生菌组成的功能性淀粉基涂层应用于面包并于180 ℃下烘焙16 min后，微胶囊化嗜酸乳杆菌的存活率达到63%。研究表明，植物乳杆菌（CIDCA83114菌株）在30 ℃烘焙40min后，使用玉米淀粉基薄膜（活细胞计数减少4个对数）比海藻酸钠薄膜（活细胞计数减少6个对数）提高了存活率，这表明基于淀粉的悬浮液可能比其他薄膜更有效地保护烘焙条件下的益生菌活性。考虑到微生物制备、宠物食品和治疗配方中使用的原材料、应用方式和加工条件等各个环节涉及的范围较广，有必要将益生菌活性验证作为商业化标准流程的一部分。