國外乳品工業中已經研制運用超濾技術來制作“預干酪”和乳清濃縮物。與傳統的蒸發濃縮相比，膜技術不僅能減少加熱引起的蛋白質變性，而且在產品提純方面具有明顯優勢。在美國大約三分之二的乳清直接噴霧干燥成粉或制成濃縮物，其余三分之一乳清做進一步處理，加工成其他乳清產品，如脫鹽乳清粉，低乳糖乳清粉、高乳糖乳清粉、乳糖、乳清濃縮蛋白和乳清分離蛋白等。
美國乳清工業是乳清蛋白技術開發和應用的先驅。先進的技術和巨大的研發投資使美國乳清工業將產品生產線從基本的乳清粉擴展到多種高價值產品，包括乳清濃縮蛋白（蛋白質含量在34%到80%之間），乳清分離蛋白（蛋白質含量超過90%），和脫鹽乳清等。
從乳清中分離、制備乳清分離蛋白技術的研究開始于十多年前，主要采用膜技術。國外早在1990年就采用離子交換法從乳清中分離乳清蛋白。此外，生物選擇吸附、親和色譜提純法及反相膠束萃取法等都是新開發的分離乳清蛋白成分的方法。
膜分離技術。研究者使用層析膜完成了蛋白分離，此過程著重于離子交換和親和膜，采用具有吸收性質的微過濾器(不同于傳統的過濾和過篩)。層析膜一般是聚合物，由醋酸纖維素或二氟聚乙二烯構成。這種多孔的膜材料在內表面有離子交換基，可形成微孔直徑為0.1μm的一個平板或中空纖維，這樣大小的孔可以使雜質分離。離子交換基通過吸附來捕獲目標蛋白質分子，當目標蛋白質分子流過膜壁時，膜內部的離子交換基就會捕獲它。該膜首先要用一種緩沖溶液清洗，然后再用一種可調節pH值的鹽溶液來分離蛋白。已開發了相關工藝設備和產品，并不斷有膜處理改進技術的報道。
吸附分離法。直到現在，分離乳清蛋白最常用的方法是非專一性超濾和離子交換，這種方法可以生產蛋白質混合物，即乳清濃縮蛋白或乳清分離蛋白。但這個過程也有一定的局限性，例如它不能分離出特定的天然乳清蛋白成分，如β-乳球蛋白(β-LG)。因為天然的β-乳球蛋白易與脂溶性營養素如VA、VD、VK結合，所以這種蛋白是在液態奶中強化維生素最理想的物質。研究者們正在開發一種通過生物選擇吸附分離乳清蛋白的技術，這項技術可以成功地分離出天然β-乳球蛋白完成這種特定蛋白分離所使用的關鍵材料是將化合物視黃醛固定在Celite上。β-LG有結合小疏水分子的能力，這樣就使得材料表面有益于β-LG吸附。β-LG的結合也取決于pH值和離子強度，因此，僅僅通過調節pH值就可以完成吸附和解吸過程，但這種方法相對來說成本過高。
親和色譜提純法。牛乳鐵蛋白和牛轉鐵蛋白是在牛乳清中發現的最主要的鐵運送和調節蛋白。為了產生鐵輸送的生物功能以及與炎癥和免疫學有關的人類細胞功能，這些蛋白必須與真核細胞表面相作用，真核細胞表面的一種常見組成部分就是神經節苷脂。在分離實驗中，神經節苷脂最初被混合乳清蛋白溶液所加載，用醋酸鈉和磷酸鹽緩沖溶液(在特定pH值條件下)清洗裝置后，完成乳鐵蛋白和轉鐵蛋白的回收。神經節苷脂色譜柱可回收高于74%的轉鐵蛋白，同時可從最初的乳清濃縮蛋白或乳清分離蛋白中提取至少40%的乳鐵蛋白。神經節苷脂親和色譜法與其他類似方法相比有幾個優點：它可以用未處理過的乳清濃縮蛋白或分離蛋白進行分離；固定的神經節苷脂色譜柱可重復使用12個月，不會降低結合乳鐵蛋白的能力；裝置很容易用乙醇、尿素或高濃度鹽緩沖劑清洗。