如同许多食物一样，牛乳及其衍生物为腐败微生物提供了适合的环境。因此预处理以及温度、时间参数必须选择好以控制微生物的生长。热处理及离心除菌是传统使用降低牛乳和乳制品中细菌总数的加工方法，但这些方法各有优缺点。传统技术去除牛乳中的细菌步骤多，成本高。使用寿命短，污染多，清洗起来不方便。
膜分离技术用于牛奶除菌过滤，是基于膜对牛乳中各种成分包括细菌和孢子这些存在尺寸差异的物质截留率不同。可以使细菌的截留率超过99%，而酪蛋白的透过率大约为99%。具有很好的膜通量和除菌效果，平均膜为孔径20nm，可以完全脱除液态乳中的细菌。同时牛乳的风味也得到了改善。
用膜分离技术进行牛乳冷杀菌的方法是将新鲜牛乳预热至50度左右，经奶油分离机制得脱脂奶后。再对当日新鲜脱脂奶进行过滤除菌，结合高温瞬时灭菌技术，获得品质优良的奶制品，该类低温杀菌使牛乳品保留了良好风味和营养物质，香气浓郁。
并且，膜清洗再生容易很多，从而能够控制膜污染，保持较高，较稳定的膜通量。采用膜分离技术对牛乳进行冷杀菌，可以保持功能组分再分离过程中活性，是一种牛乳除菌的理想方法。
