當今生物技術的飛速發(fā)展，對與之相配套的生物產品分離純化的方法以及生化過程控制技術提出了更高的要求。由于膜分離過程具有防止雜菌污染和熱敏性物質失活等特點，在生化領域的應用越來越受到關注，在生物化工的下游和上游過程中的作用日益增大。在下游過程中，膜分離主要用于整細胞的回收、發(fā)酵液的澄清，酶和蛋白質的濃縮和純化。在上游過程中，膜與傳統(tǒng)的發(fā)酵結合在一起，組成的酶膜反應器可以提高發(fā)酵的產率；等等。
　　

絕大多數生化物質來源于微生物發(fā)酵液或動植物細胞的培養(yǎng)液。在生產過程中，提取物的分離純化直接關系到產品的性能和經濟性。傳統(tǒng)的分離純化方法有轉鼓真空過濾、離心、吸附樹脂、交換樹脂、萃取以及蒸發(fā)等，這些分離濃縮的方法一般存在目標產物濃縮低、能耗大、試劑消耗量大、加溫過程又極易使目標產物變形失活等。因此，在這一領域普遍采用膜分離技術進行純化、濃縮。
    膜分離技術在生化產品生產中應用有以下特點：
　　1、分離濃縮時不加熱，同時在閉合回路中運轉，減少了空氣中氧的影響，而熱和氧對生化產品的活性影響很大。
　　2、膜分離過程只是簡單的加壓輸送，反復進行，工藝簡單。
　　3、在分離水分時，由于無相變，所以能耗低，操作便利。其費用大約為蒸發(fā)濃縮所需費用的1/15—1/30。另外，設備裝置結構簡單。
　　4、對稀溶液中微量成分的回收，低濃度溶液的濃縮等，目前其他方法很難實現(xiàn)，而膜技術可以較容易解決。
　　5、由于目標產物僅通過約幾微米厚的膜，因此目標產物在通過膜遷移中不會發(fā)生性質的改變。
　　6、膜分離可使“濃縮—脫鹽”同時完成。
    目前膜技術已工業(yè)應用的情況
　　1、醫(yī)藥用水的制備（無菌水、無熱原水），水處理是膜技術比較成熟的領域。
　　2、發(fā)酵液澄清和整細胞的收集，膜技術在這方面應用最廣泛、最成功。
　　應用膜技術對有機酸（如檸檬、乳酸、衣康酸等）、抗生素（如青霉素、紅霉素等）、維生素（如維生素B1、維生素B12 等）、氨基酸等發(fā)酵液的處理,去除其中菌絲體、大分子蛋白、酵母細菌壁碎片、細胞纖維等,大大降低了下游處理工藝，如樹脂交換\活性炭吸附等的處理成本,同時也可以使廢水處理負荷降低,另外也可以從發(fā)酵液中回收大部分的蛋白外賣作為動物飼料.如:①山東某抗生素廠 利用膜技術使鏈霉素濃縮由50,000Ч/ml提高到330,000Ч/ml,并且質量(透光度)、收率和脫色率都有提高,活性炭耗量降低,特別是節(jié)冷、節(jié)汽效果顯著,為企業(yè)帶來了巨大的經濟效益.②石家莊某藥廠利用膜技術對頭孢菌素C澄清,與原工藝相比,回收率提高2%,操作費用下降75%.④廣東某生物制藥廠 利用膜技術對肌苷發(fā)酵液進行處理,處理量16t/h,使用膜面積100m2,交換樹脂用量減少75%,肌苷得率由原來的78%提高到89%,同時,操作費用也大大降低,另外膜技術處理得到的發(fā)酵液中所含蛋白質可達到25%,經干燥脫水,可得到級好的動物飼料出售,使企業(yè)的經濟效益和社會效益都得到極大的提高,據說該廠由此帶來的效益1000多萬元/年.
　　3、酶、蛋白質等大分子物質的濃縮和精致
　 采用膜技術處理粗酶液,低分子物質如鹽類可以和水一起透過膜除去,而酶得到濃縮和精制。目前應用于細菌蛋白酶、葡萄糖苷酶、凝乳酶、葡萄糖氧化酶、肝素、β—半乳糖苷酶等的分離,與原工藝相比,采用膜技術提高了酶的收率,防止酶的失活,而且簡化的提取工藝降低了操作成本.
　　4、低分子量發(fā)酵液產品的分離與濃縮
　　由于發(fā)酵液中產品的濃度很低,脫水是生化操作中的關鍵步驟,利用膜技術取代真空蒸發(fā),可以節(jié)省能耗,產品質量也得到保證.
　　5、膜技術在血液制品的應用
    膜法與其他方法相比:①改善產品質量.②增加產品收率,提高工作效率,事實上,膜法與傳統(tǒng)方法不僅可以一對一的替換,甚至可以取代沉淀、離心、透析到冷干一整套濃縮工藝。
　　6、制藥工業(yè)中除熱原
    膜法正在取代蒸餾法和吸附法.
　　7、膜技術制備發(fā)酵用無菌空氣
    空氣中的細菌和雜質可以用膜分離去除，制備無菌空氣?？傊?/span>,應用膜技術,可以生產出高質量、低成本的生化產品.現(xiàn)在,有關藥廠應用膜技術的報道或資料越來越多,尤其南方許多藥廠都已應用了膜技術,在北方也有一些,如長春某藥廠、沈陽某藥廠用膜技術對“疫苗的濃縮與純制”;吉林某藥廠利用膜技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)醇法精制靈芝多糖;沈陽某藥廠利用膜技術提取純化“胸腺肽”……