牛奶之所以会腐败变质，是其中的细菌大量繁殖的结果。为了减少牛奶中的细菌，延长保存时间，在出厂前，工厂都会对牛奶进行杀菌处理。
目前，常见的方式主要是热处理，可以分为巴氏灭菌与超高温灭菌等。巴氏灭菌的热处理温度较低，对微生物的杀灭效果一般，细菌很容易“死灰复燃”，所以加工出的巴氏奶保质期较短，一般不超过十天，同时在保存的时候还要冷藏处理，因此又被称为低温奶。
而超高温灭菌的热处理温度较高，可以有效地杀灭和抑制牛奶中微生物及其孢子的生长，加工出的UHT奶保质期可以达到几个月甚至一年，同时在未开封时也可以常温保存，便于运输与贮藏。只不过由于热处理的温度较高，后者的口感与风味往往不如前者，营养价值也要低一些。
所以某些牛奶保质期较长，只是因为采用了特殊的工艺，并非加入了防腐剂。
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