超濾膜是一種具有分離功能的多孔膜，超濾膜的孔徑為1nm至100nm。利用超濾膜的截留能力，將溶液中不同直徑的物質以物理截留的方式分離，從而達到凈化、濃縮、篩選溶液中不同成分的目的。

超濾牛奶

膜技術經常應用于各類乳制品的生產加工過程中，如在殺菌、提高蛋白質含量、降低乳糖含量、脫鹽、濃縮等過程中。

牛奶制造商使用超濾膜過濾掉乳糖、水和一些分子直徑較小的鹽，同時保留蛋白質等較大的分子。

經過超濾處理的牛奶含有更多的蛋白質、鈣和更少的糖分，營養成分被濃縮，同時質地更濃稠、更柔滑。

目前市面上的牛奶一般蛋白質含量在2.9g到3.6g/100ml之間，而經過超濾處理后，蛋白質含量可以達到6g/100ml，從這個角度來看，超濾牛奶確實比普通牛奶營養更好。

超濾果汁

超濾技術具有低溫操作、無相變、更好的保持果汁風味和營養、能耗低等優點，在食品工業中的應用不斷擴大。

目前一些新型果蔬汁飲料的生產中已采用超濾技術，如西瓜汁經超濾技術處理后，其關鍵營養成分：糖、有機酸、維生素C等可保留90%以上，同時殺菌率可達99.9%以上，無需巴氏殺菌，符合國家飲料食品衛生標準。

除了除菌，超濾技術還可用于澄清果汁。以桑葚汁為例，經超濾澄清后，透光率可達73.6%，且無“二次沉淀”現象。此外，超濾法較化學法簡單，澄清過程中不會帶入其他雜質而改變果汁的品質和風味。

超濾茶

在茶飲料制作過程中，超濾技術可以在保證茶葉澄清的基礎上，最大限度的保留茶葉中的茶多酚、氨基酸、咖啡堿等有效成分，且對色香味影響較小，能較大限度的保持茶葉的風味。而且由于超濾過程是壓力驅動，不需要高溫加熱，特別適合熱敏性茶葉的澄清。

此外，在釀酒過程中，利用超濾技術還可以起到凈化、澄清、除菌等功能。