L'ultrafiltration permet d'obtenir des laits à teneur garantie en protéines. Le lait est filtré sur une membrane. La technique nécessite la mise en oeuvre de pressions élevées. L'ultrafiltration sur membrane permet d'améliorer le rendement des procédés classiques puisqu'elle retient des particules de 0,006 μm, et de lancer sur le marché de nouveaux ingrédients ou additifs.Les protéines qui ne peuvent la traverser se concentrent. Les composants solubles du lait comme le lactose et les sels minéraux passent au travers des pores et sont recueillis séparément. Grâce à cette technique, les protéines du lactosérum sont récupérées et valorisées. L’intérêt de l’ultrafiltration réside dans le fait qu’elle ne fait pas intervenir de changement d’état ou de réaction : elle est non destructrice.