Sữa chua là kết quả của quá trình hoạt động của vi sinh vật làm thay đổi các thành phần có trong sữa mà đặc trưng là quá trình lên men tạo thành acid lactic từ đường lactose. Trong một số sản phẩm đặc biệt còn có cả sự tạo thành ethanol.
Vi sinh vật được sử dụng trong sản xuất sữa chua là vi khuẩn lactic với hai loài đặc trưng:
Lactobacillus bulgaricus (là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45-50oC trong môi trường có độ acid cao) và Streptococcus thermophilus (phát triển tốt ở nhiệt độ
50oC và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-40oC). Hai loài vi khuẩn này thuộc loại vi khuẩn hiếu khí và chịu được môi trường có độ acid thấp (pH = 4-4,5).
Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp hai loài vi khuẩn này cho kết quả sinh ra acid lactic tốt hơn là chỉ sử dụng riêng từng loài. L. bulgaricus có khả năng thuỷ phân casein thành một số acid amin do đó tạo điều kiện cho S. thermophilus phát triển. Quá trình sản xuất sữa chua bằng nuôi cấy hỗn hợp hai loài này được chia thành 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: pH của sữa thích hợp cho loài Streptococcus hoạt động chiếm ưu thế và đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của các enzyme phân huỷ casein của
Lactobacillus kích thích sự phát triển của Streptococcus, độ acid tăng lên.
- Giai đoạn 2: pH của sữa thay đổi làm cho Streptococcus khó phát triển. Lúc này
Lactobacillus sẽ thế chỗ và sự vón cục của sữa bắt đầu.
Sữa chua có thể được sản xuất từ sữa tươi tự nhiên hoặc sữa bột hoà tan với sữa tươi. Sau khi thanh trùng ở nhiệt độ 95oC, sữa được làm lạnh đến nhiệt độ 42-46oC và cấy hai loại vi khuẩn trên để thực hiện quá trình lên men ở nhiệt độ 40-50oC trong thời gian 2-3h.
Để sản phẩm có độ chua nhẹ và thơm, người ta có thể sử dụng tế bào của vi khuẩn
Streptococcus ở giai đoạn trẻ và khi môi trường lên men có độ acid thấp. Ngược lại, muốn sữa chua có độ acid cao thì cần sử dụng tế bào Streptococcus già hơn hoặc sử dụng
Hình 13: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua