在牛奶生產中，膜分離技術可用于脫脂除菌和濃縮大分子酪蛋白物質。牛奶中的細菌尺寸一般大于0.2μm，而脂肪粒的尺寸在0.1～2μm之間，因此采用微濾膜可以去除牛奶中的細菌。

　　對于脫脂奶，在微濾除菌前后其品質變化不大。在全奶的研究中發現，采用1.8μm的氧化鋁膜進行微濾，可以使細菌數下降兩倍，同時有98%的脂肪被去除，而蛋白質則較好的被保留在過濾后的牛奶中。膜分離技術在奶酪生產中，可用于制備高蛋白含量(>20%～22%)的液態奶酪，作為制備軟或半硬奶酪的原料。采用超濾膜，脂肪、蛋白質留在濃縮液中，而乳糖、溶解蛋白、礦物質和其他微量成分留在乳清液中，使蛋白質與脂肪的比例達到奶酪的正常水平，成為液態標準乳酪。

　　實際證明，用超濾法生產奶酪，使奶酪產量增加10%～30%，降低凝乳酶用量70%～85%，且能實現生產的連續化和自動化。同時，脫脂乳或全乳乳酸發酵生產新鮮奶酪的過程中，需要將含有乳糖和無機物的水溶液相從發酵后的酸奶體系中分開，而全部蛋白質和脂肪保留在截留液中。傳統上使用蒸發濃縮法或離心分離法，不但能耗較高，且會破壞牛奶中的某些熱敏性成份，影響產品質量。經采用超濾和反滲透膜技術，替代蒸發濃縮或離心分離工藝，可生產出品質令人滿意的奶酪及甜酸奶。