В результате УВТ-обработки в молоке происходит очень сильная, но не полная денатурация сывороточных белков. Высвобождаются SH- группы, а их отщепления в виде H2S придают молоку характерный привкус кипячения, который, однако, ослабевает при хранении, вследствие окисления и, наконец, может вовсе исчезнуть. Этот привкус исчезает быстрее в молоке, подвергнутом УВТ-обработке при косвенном нагреве, так как такое молоко содержит больше кислорода.
Здесь необходимо заметить, что деление условий УВТ-обработки молока по способу его нагрева весьма условно. При прямом нагреве молока паром оно очень быстро нагревается до заданной температуры, а потом его также быстро охлаждают в вакуумной камере, при этом, вместе с водяными парами из молока удаляется и значительная часть присутствующего в нем кислорода. При косвенном нагреве обычно не используют вакуумное охлаждение, поэтому в молоке кислорода оказывается больше, чем в первом случае. Однако, если в установках косвенного нагрева предусмотреть вакуумную камеру для удаления из молока воздуха, то оба способа нагревания молока могут привести к сопоставимым результатам.
При УВТ-обработке белки молока остаются в структурном отношении на критической стадии. Они могут образовать структуру геля, что при хранении может привести к гелеобразованию. При длительной стерилизации молока в бутылках и банках белки переходят эту критическую стадию, и гель не образуется. Несколько снижается точка замерзания молока, подвергнутого УВТ-обработке. Молоко, подвергнутое УВТ-обработке, стоит ближе к пастеризованному, чем к стерилизованному в бутылках и банках. Такое молоко содержит меньше денатурированного альбумина.