Les principales applications de la technologie des membranes d’ultrafiltration dans l’industrie alimentaire comprennent la concentration et la clarification des jus de fruits, la production de bière et l’extraction des nutriments. Certains chercheurs ont utilisé la technologie d’ultrafiltration et le contrôle du brunissement pour produire du jus de banane clarifié. Des études ont montré qu'après microfiltration du jus de citrouille, à l'aide d'une membrane d'ultrafiltration en spirale de polysulfone-avec un poids moléculaire seuil de 50 000, et en effectuant une expérience d'ultrafiltration à reflux complet à une pression de fonctionnement de 0,3 MPa et une température optimale de 35 degrés, le flux membranaire peut atteindre au moins 30,23 L/(m²·h), donnant une boisson à base de jus de citrouille claire et transparente. De plus, de nombreux chercheurs ont utilisé la technologie d’ultrafiltration pour extraire des substances telles que l’hespéridine, les protéines, les polysaccharides et la mélamine.
Outre son application dans l’extraction de composants, la technologie des membranes d’ultrafiltration peut également être utilisée pour la stérilisation. Certains chercheurs ont appliqué la technologie d'ultrafiltration à la stérilisation et à la clarification de la sauce soja, améliorant ainsi la qualité du produit et prolongeant la durée de conservation.