現代膜分離技術是一種仿生技術。分離的根本原理在于膜具有選擇透過性。膜分離法是用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法，可用于液相和氣相。對于液相分離，可用于水溶液體系、非水溶液體系、水溶膠體系以及含有其他微粒的水溶液體系。
1、 膜分離技術的分類
根據膜的種類可分為微濾、超濾、反滲透和納濾、透析、電滲析、滲透氣化、氣體分離。
2、 膜分離技術的特點
（1） 膜分離過程不發生相變化，與有相變化的分離法和其他分離法相比，能耗要低。因此膜分離技術又稱省能技術。
（2） 膜分離過程是在常溫下進行，因而特別適用于對熱敏感的物質，如果汁、酶、藥品等的分離、分級、濃縮與富集。
（3） 膜分離技術不僅適用于有機物和無機物，從病毒、細菌到微粒的廣泛分離的范圍，而且還適用于許多特殊溶液體系的分離，如溶液中大分子與無機鹽的分離、一些共沸物或近沸點物系的分離等。
（4） 由于只是用壓力作為膜分離的推動力，因此分離裝置簡單，操作容易，易自控、維修。
3、 膜分離技術在酒和酒精飲料生產工藝過程中的應用
（1） 微濾除菌
用微濾膜可對發酵工業中的用水和產品實現無菌化。
目前各酒業公司已廣泛使用0.45 um濾芯對成品酒進行終端過濾替代原有的熱殺菌技術，節省能耗，避免高溫給產品帶來的煮熟味。
另外，生產設備在間歇清洗的過程中需要無菌化的清洗水，微濾技術是一種節能、高效的選擇。
（2） 超濾精制
用超過濾膜能除去酒及究竟飲料中引起沉淀渾濁的物質，如殘存的酵母菌、雜菌及膠體等，從而使酒的澄清性得到改善，并獲得良好的保存性。除此以外，還能使生就具有成熟味，因而縮短了酒的保存期，對一些酒經超過濾處理，酒的風味有所改善，變得清爽而又醇香延綿。
因此，采用超過濾對酒和酒精飲料的精制已在美國、意大利、日本等國得到應用，所處理的酒類有葡萄酒、威士忌、果子酒、燒酒、清酒等。用超過濾法對酒和酒精飲料的精制，避免了酒的熱殺菌而易形成的渾濁成分的析出，而這些渾濁成分通常是用硅藻土或紙板、棉餅過濾機除去的。
近年美國提出了硅藻土的毒性問題，而采用膜過濾可避免，同時簡化了過濾設備。但是用超過濾膜對酒和酒精飲料的處理需要注意兩個問題：一是膜材料的選擇，由于酒是醇類，所以膜材料要有對醇的穩定性；二是膜要有適宜的孔徑和孔分布，以便使酒的有效成分能通過膜，而有害成分被膜截留。
（3） 低醇/無醇果酒制作
目前低醇/無醇果酒的開發在國外業已成功，產品很受歡迎。其生產方式主要有3種：三效蒸發、離心分子膜蒸發和常溫膜分離技術。三效蒸發的方法由于高能耗和影響產品品質的劣勢而逐漸被膜技術所部分以至全部取代。
在美國，科技工作者以葡萄作原料，進行完全發酵，過濾后，送入旋轉蒸氣加熱槽內，由離心分子膜蒸發器進行處理，從而使發酵后的葡萄酒在酒槽內做旋轉運動，使酒精在熱空氣的作用下蒸發。用此工藝制成的“雷金思”葡萄酒，色香味與白葡萄酒一樣，酒精的最高含量僅0.49%。但酒精有防腐作用，“雷金思”由于含酒精極少，因而容易變質。故瓶裝需用食品罐頭制造法，即在20分鐘內通過140℉的設備，進行巴氏滅菌消毒。
此外，科學家還發明了一種可透過乙醇而不透過水和其他成分的分離膜，只需在膜的透過側抽取真空，幾乎在常溫下進行，能耗極低。透過膜的乙醇可以經冷凝后再回收。這種方法稱為滲透汽化。用目前普遍應用在制備純凈水方面的反滲透膜也可以達到脫除乙醇、截取酒體中有益成分的作用。需要注意的是，在乙醇與水共同透過膜之后酒體會被濃縮，有必要向其中補充適當的純水，以保持酒體的平衡。
（4） 控制酒的甜度
為了提高葡萄酒的甜度，日本釀酒業已應用反滲透膜設備生產葡萄酒，用于分離溶液成分中的水，使酒濃縮而達到所需的甜度，生產出優質天然葡萄酒。其優點是：不需加熱，因而不會產生煮熟味，不發生色素分解和褐色現象；不經過蒸發過程，不損失營養成分，可保持良好的酒質和香氣；耗能低。
（5） 生產過程中調整酒中成分，提高釀酒效率和品質
用任何工藝釀制成的葡萄酒，都會或多或少地含有酚類、無機鹽類、氧化酶等有害物質及不穩定成分。因此在釀制過程中和包裝之前，必須提高并且穩定葡萄酒的質量，其新技術有：分離無機鹽類。應用半透膜過濾裝置，透過酒液成分中的水和無機鹽類等較小分子，但不透過膠態分子和高分子物質，可大大縮短釀造時間并減少工序，不但節省能源，還能提高酒的質量。