O tratamento térmico de alimentos visa inativar micro-organismos e enzimas indesejados com mínima perda da qualidade. Foi desenvolvida modelagem matemática de processo contínuo de alimentos líquidos em pasteurizador tubular com associação de trocadores de calor para determinação da distribuição da temperatura média e da letalidade. O modelo inclui seções de aquecimento, retenção e resfriamento em regime permanente e com perdas ao ambiente. Para validação da distribuição de temperatura foram usadas mistura de glicerina/água (Newtoniano) e solução 1% de CMC (não-Newtoniano) com água como fluido de utilidade. Os parâmetros de troca térmica foram ajustados. O modelo foi validado comparando-se as distribuições de temperatura média experimental com a predição do modelo. Verificou-se no estudo de caso que a seção de aquecimento contribui fortemente com a letalidade calculada. O modelo proposto é útil para avaliação de processos térmicos em sistemas tubulares.