In der Milchküche, die hinter einer Schleuse liegt, werden Fertignahrung, Muttermilch und Frauenmilchspenden gelagert, aufbereitet und in Fläschchen portioniert. Hier sind strikte Hygieneregeln zu beachten. Der Zutritt für Eltern ist nicht gestattet. Mütter, die im Stillzimmer abpumpen und Mütter der integrativen Pflege, deren Kinder auf der Neonatologie untergebracht sind, bringen die Muttermilch zur zentralen Sammelstelle in den Kühlschrank, der sich unmittelbar neben der Schleuse zur Milchküche befindet und mit individuell zugeteilten Fächern ausgestattet ist. Auch zu Hause abgepumpte Milch wird dort eingestellt. Die Muttermilch wird im Kühlschrank gelagert, bei Bedarf supplementiert und eventuell pasteurisiert, dann portioniert und weiter im Kühlschrank aufbewahrt. Übrige Reste werden eingefroren. Laborkühlschränke eignen sich besonders gut zur Muttermilchaufbewahrung. Normale Kühlschränke sind zur Aufbewahrung von Muttermilch hingegen ungeeignet, da die Temperaturschwankungen zu groß sind (-4 bis +18°C). Bedingungen für eine konstante Temperatur sind folgende drei Aspekte: Gefrierschutz, elektronische Temperaturregelung, Umwälzung der Kühlluft (wirkt wie ein Vorhang beim Öffnen der Tür)

Idealerweise besteht zudem die Option, Frauenmilchspenden aufzubereiten und adäquat zu verwahren, so dass auch Kinder mit den wertvollen Inhaltsstoffen versorgt werden können, die keine Muttermilch erhalten können. Der Dokumentation der Milchspenden und ihrer korrekten Etikettierung kommt eine große Bedeutung zu, damit sichergestellt werden kann, dass keine falschen oder überfälligen Mahlzeiten ausgegeben werden.