膜分离技术在乳制品(主要是制造奶粉、液态乳和乳饮料)方面的应用主要是浓缩和去除乳糖。
超滤可以去除牛奶中70-80%的水，再用蒸发法浓缩到喷雾所需的浓度。采用超滤和反渗透技术，可在浓缩乳清蛋白的同时，从膜的透过液中回收乳糖和灰分等，这就是提高了乳清蛋白的质量，并获得了乳糖，而乳糖可用于制造其他糖类或用于发酵。
1、超滤膜分离技术应用于乳制品
超滤技术保留了牛乳中全部的脂肪和蛋白质，通过超滤膜失去了尿素和氨基酸，乳糖的保存率可以达到10%左右。因为乳中的蛋白质结合了部分的矿物质，所以这部分的矿物质无机盐将会和其他所结合的蛋白质一起被保留下来。
2、反渗透膜分离技术应用于乳制品
应用反渗透膜分离技术，可以使得乳中的所有成分都在浓缩物中被保留下来，而只有极少数一部分非常小的离子被排列渗透物中，浓缩物中所保留的全部矿物质成分超过了99%
反渗透和超滤技术在酒类和饮料的除菌与除浊，药品的除热原以及食品及制药物浓缩过程中均起到关键作用。截留分子量为6,000-30,000 Dalton 的超滤膜大多用于物料的分离、浓缩、除菌和除热源等领域。
