L'invention concerne un système de filtration à membrane en flux tangentiel qui offre des possibilités de rendement amélioré en tenant compte de la variété des configurations de flux et de passage des constituants durant le processus de filtration. Le système permet d'optimiser la récupération d'un constituant déterminé dans le perméat à partir d'une solution d'échantillon qui contient deux ou plus de deux constituants, en un minimum de temps et sur une zone de filtration réduite au minimum. Le procédé consiste à optimiser le flux de masse du constituant déterminé en régulant de manière permanente le taux d'addition d'une solution de diafiltrat dans le système, afin de maintenir un équilibre optimal des concentrations de constituants.