如今膜分离技术在乳品工业中应用十分的广泛，同时具有简化生产工艺，降低能耗，可提高乳品综合利用率等优势。而以下针对膜分离设备的几种应用做简要介绍：
1、乳品灭菌设备
膜分离技术具有冷杀菌优势，通过微孔对细菌及孢子的截留，可实现乳品灭菌。微滤技术可以代替巴氏杀菌和化学防腐剂，有效地截留乳品中的细菌、酵母菌和霉菌，而使乳品中的有效成分透过。微滤技术能耗低，又避免了高温加热，鲜奶几乎保持原有风味。
2、牛乳浓缩处理
利用膜技术对食品组分进行浓缩与提纯，能够保留食品原有的风味物质，目前已广泛应用于脱脂乳的浓缩上。利用纳滤膜浓缩的牛乳可以制成高级冰淇淋，在一般的浓缩乳中，由于存于其中的盐类也被浓缩，所制成的冰淇淋口感不佳。而经膜分离浓缩提纯设备的牛乳中盐类减少，使制成的冰淇淋口感嫩滑，同时因为没有被加热，制品的奶味格外浓郁。
3、乳蛋白浓缩处理设备
超滤可截留原料乳中几乎全部的蛋白质，而允许乳糖和灰分通过。通过全过滤即不断地在截留液中加水重复过滤，大程度地去除乳糖和灰分，从而制取高蛋白含量的浓缩乳蛋白。此项技术还应用于生产高蛋白含量的脱脂奶粉和脱盐、脱乳糖的乳清粉，并将其用于生产冰淇淋、酸奶、软奶酪及其他发酵乳制品。乳品工厂中若恰当地使用膜分离技术，可以降低能耗，减少废水污染及综合利用副产品等，从而给生产者带来极大的利益。
4、乳清蛋白脱盐设备
纳滤膜可以去除乳清中所有的溶质，而透过单价离子。使用纳滤技术，可以对乳清和超滤反渗透处理后的渗透物进行有效的浓缩和除灰。对乳清废水通过膜法新工艺后，不仅可以做到回收废水中的乳清蛋白和低聚糖，也可以做到大豆生产的废水零排放。