20世纪以来，从早非对称型醋酸纤维素反渗透膜脱盐脱水的工业应用，到电渗析、微孔膜、超滤、纳滤、反渗透、气体分离等分离技术不断运用到大规模工业中，膜技术凭其过程简单、经济性较好、无相变、可常温操作、节省能耗以及特别适用于热敏性物质的处理等优点，已经成为不同加工行业中一项不可或缺的加工技术。

乳制品加工过程中，常见的膜种类有：微滤（MF）：主要以孔径大于0.1μm多孔膜在压力差为分离驱动力的情况下实现溶液微滤和脱微粒子的分离过程，一般能实现牛乳中脂肪悬浮物、细菌类、体细胞和酪蛋白微粒子的截留；超滤（UF）：主要以截留相对分子质量范围为1-1000KDa的多孔膜在压力差为分离驱动力情况下实现溶液中胶体和各类大分子的分离过程，一般能实现牛乳中蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子的截留；纳滤（NF）：主要以截留相对分子质量范围为100-1000Da的多孔膜在压力差为分离驱动力情况下实现牛乳中糖类、氨基酸、维生素的截留，同时纳滤膜较反渗透膜通量高、能耗低，弥补了超滤与反渗透之间的分离技术空白。膜分离技术在乳制品工业浓缩蛋白、牛乳除菌、牛乳组分分离、蛋白质回收、乳清脱盐、干酪制作等方面得到广泛应用。

牛乳中丰富的营养物质成为微生物及细菌生长繁殖好的培养基，保证无菌环境是牛乳生产中必不可少的环节。传统杀菌技术虽然可以很好保证牛乳质量安全，但因温度处理导致热敏感成分的破坏也大大降低了牛乳的感官品质。膜分离技术作为一种无相变、冷杀菌技术既可以保证牛乳成分不被破坏，又可以实现微生物及细菌类的脱除。