O processamento em temperatura ultra-alta (UHT) utiliza temperaturas na faixa de 135-150°C por 2-5 segundos para produzir produtos comercialmente estéreis que são estáveis em temperatura ambiente. O tratamento térmico extremo atinge uma redução de 9-12 log de esporos termofílicos, ao mesmo tempo que minimiza as reações químicas que causam degradação da qualidade, como o escurecimento de Maillard e a destruição de vitaminas. O processamento UHT é mais comumente aplicado a leite e bebidas lácteas, mas também a sucos, sopas, ovoprodutos líquidos e alternativas à base de plantas.
Os métodos de aquecimento são classificados como diretos ou indiretos. O aquecimento direto envolve injeção de vapor no produto ou infusão de vapor do produto em uma câmara de vapor. Os métodos diretos oferecem aquecimento e resfriamento muito rápidos, resultando em menos danos térmicos e melhor qualidade de sabor. O aquecimento indireto utiliza trocadores de calor de placas, trocadores de calor tubulares ou trocadores de calor de superfície raspada. Os métodos indiretos são mais eficientes em termos energéticos e mais fáceis de controlar, mas produzem mais sabor de cozimento devido aos tempos de residência um pouco mais longos em alta temperatura. Os sistemas tubulares são preferidos para produtos viscosos ou particulados.
A embalagem asséptica é parte integrante da tecnologia UHT. O produto esterilizado é resfriado e colocado em recipientes pré-esterilizados sob condições assépticas, sendo então hermeticamente fechados. As embalagens cartonadas Tetra Pak são o formato mais reconhecível, usando peróxido de hidrogênio e calor para esterilização da embalagem. Outros sistemas incluem bag-in-box asséptico, garrafas PET ou HDPE assépticas e bolsas assépticas. Os métodos de esterilização de embalagens incluem H₂O₂, irradiação UV, feixe de elétrons e vapor. O ambiente de enchimento é mantido com sobrepressão de ar estéril ou nitrogênio.
As diferenças de qualidade entre produtos UHT e pasteurizados são notáveis. O leite UHT desenvolve um sabor distinto de cozido ou sulfidrilo a partir de compostos voláteis de enxofre (H₂S, metanotiol), que diminui durante o armazenamento. A separação do creme e a gelificação envelhecida limitam a vida útil do leite UHT a 6 a 12 meses. As perdas de vitaminas são ligeiramente superiores às da pasteurização (tiamina ~10%, vitamina C ~20%), mas os produtos UHT retêm mais nutrientes do que os equivalentes esterilizados em retorta. A deterioração enzimática por proteases e lipases resistentes ao calor de bactérias psicrotróficas continua a ser uma preocupação em termos de prazo de validade. O processamento UHT alcança maior redução microbiana do que a pasteurização, mas causa menos danos à qualidade do que a esterilização em contêiner. Combinado com secagem e desidratação, ele permite produtos com estabilidade de armazenamento em temperatura ambiente.
