Производство многих молочных продуктов (кисломолочные напитки, творог, сыр) основано на биохимических процессах брожения молочного сахара (лактозы) и коагуляции казеина молока. Брожение лактозы, т. е. превращение в соединения с меньшей молекулярной массой, происходит под воздействием молочнокислых, пропионовокислых, уксуснокислых бактерий и дрожжей.
К молочнокислым бактериям, вызывающим молочнокислое брожение, относятся молочнокислые стрептококки и палочки. В группу молочнокислых стрептококков входят мезофильный (молочнокислый, сливочный и ароматобразующий) и термофильный стрептококк, а в группу молочнокислых палочек — болгарская и ацидофильная, а также палочки, используемые в сыроделии.
Пропионовокислые бактерии сбраживают глюкозу, молочную кислоту в пропионовую кислоту и другие продукты, которые обогащают вкус и запах продукта. В процессе размножения эти бактерии мопут синтезировать витамин В12. Уксуснокислые бактерии являются возбудителями уксуснокислого брожения, в результате которого образуется уксусная кислота.
Обычно наряду с основными процессами брожения лактозы протекают и побочные, в результате которых образуются иногда нежелательные для производства продукты (летучие кислоты и др.). Для предотвращения подобных явлений молока сквашивают бактериальными заквасками, составленными из чистых культур микроорганизмов (с добавлением дрожжей) или естественной симбиотической закваской — кефирными грибками.
Чистые культуры молочнокислых бактерий и другие микроорганизмы (дрожжи) получают в специальных лабораториях чистых культур из молока, высококачественных молочных продуктов и растений. Для бактериальных заквасок должны быть подобраны такие культуры микроорганизмов, в результате деятельности которых получаются высококачественные молочные продукты. Подбор отдельных штаммов и заквасок для кисломолочных продуктов осуществляется по следующим показателям:
- соответствие микробиологической чистоты штаммов и заквасок по микроскопическому препарату (отбраковка образцов, загрязненных посторонней микрофлорой);
- активность штаммов и заквасок, характеризуемая продолжительностью сквашивания и органолептической оценкой (характер сгустка, вкус, запах);
- влагоудерживающая способность (влагоотдача);
- предел кислотообразования, определяемый по титруемой кислотности;
- устойчивость к поливалентному бактериофагу;
- антибиотическая и антагонистическая активность по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре.
Для производства творога, сметаны, обыкновенной простокваши используют закваску, состоящую из мезофильных, термофильных и ароматобразующих стрептококков. При подборе заквасок для творога применяют штаммы, образующие плотный колющийся сгусток с хорошей влагоотдачей и приятным кисломолочным вкусом, обладающие умеренной предельной кислотностью и выраженной антибиотической активностью.
Для приготовления Южной и Мечниковской простокваши, йогурта, напитка «Снежок» используются закваски, состоящие из термофильного стрептококка и болгарской палочки. Указанные закваски должны сквашивать пастеризованное молоко за 3,5—4,5 ч, иметь плотную колющуюся консистенцию, без отделения сыворотки, вкус перепастеризованного молока и слабый аромат.