O número de operações unitárias envolvidas num processo de separação de produtos de origem biológica é, em geral, elevado. Tal facto traduz-se num mais prolongado tempo de separação e purificação, menor produtividade, problemas acrescidos de estabilidade, de esterilidade do produto alvo e problemas dos sistemas de contenção. As modernas tendências de integração e intensificação de processos, diminuindo o número de operações e de linhas de transferência e compactando o equipamento, poderão contribuir para aliviar estas dificuldades. A integração de processos tem sido feita ao nível laboratorial mas existem dificuldades de a realizar em escala comercial.
Não são de negligenciar os problemas ambientais que advêm das elevadas quantidades de efluentes e resíduos que igualmente arrastam quantidades apreciáveis de produto. As operações de separação deverão também ser concebidas de modo a gerar menor desperdício de água que deverá ser reciclada e reutilizada. A monitorização e controlo em linha, evitando a amostragem e análise em ambiente remoto, poderão igualmente contribuir para a eficiência de purificação, mas a falta de sensores e métodos específicos, que nem sempre existem disponíveis no mercado para medir variáveis químicas (que não apenas dos parâmetros físicos mais habituais), é um obstáculo à sua implementação.
A abordagem destes problemas requer um conhecimento profundo dos fundamentos das diversas operações de separação. Por agora apenas se fará uma abordagem à separação com membranas e à cromatografia. Outras operações serão objecto de tratamento futuro.