Technologie výroby je založena na využití čistých mléčných kultur. Kultury kromě technologické zajišťují také probiotickou funkci a ochrannou funkci. Zlepšují trávení a chrání před rozvojem nežádoucích mikroorganizmů.

Čisté kultury se prodávají ve formě klasické tekuté, lyofilizované a hluboko zmražené. Jsou určené jak pro přípravu zákysů, tak i pro přímé očkování.

Mikroorganizmy kultur, podle druhů, rozkládají cukry za vzniku kyselin a aroma, hydrolyzují bílkoviny, ovlivňují chuť, ovlivňují konzistenci výrobků a produkují antimikrobní látky.

Zákysy se vyrábí z kvalitního prověřeného mléka, bez inhibičních látek, nebo ze speciálního média. K mléku se mohou přidávat růstové látky. Mléko se steriluje při 95 – 100 °C po dobu 30 – 45 min. Po vychlazení na kultivační teplotu se provede zaočkování kulturou. Inkubační teplota a doba jsou dány druhem použité kultury. Pro mezofilní kultury se používá teplota 20 – 30 °C, pro termofilní 42 – 45 °C. Doba kultivace 3 – 20 h. Po dosažení požadovaných vlastností zákysu se provede chlazení na teplotu 6 – 10 °C a tím se zastaví činnost mikroorganizmů.

Při prokysávání vzniká kyselina mléčná, pH výrobku je 3,8 – 4,6. Zabraňuje se tak rozvoji hnilobných bakterií, vytváří se ale podmínky pro růst kvasinek a plísní. Současně s kyselinou vznikají karbonylové sloučeniny, těkavé mastné kyseliny, aminokyseliny, etanol, polysacharidy, exopolysacharidy a další látky.

Pro výrobu zakysaných výrobků vybíráme mléko bez inhibičních látek, zejména antibiotik, ale také zbytků čistících a dezinfekčních prostředků apod. Nežádoucí je velký počet psychrotrofních mikroorganizmů, které tvoří termorezistentní enzymy lipázy a proteázy. Tyto enzymy u hotových výrobků způsobují vady chuti, vůně i konzistence.

Standardizuje se obsah tuku a tukuprosté sušiny. Obsah tuku se upravuje přídavkem vysokotučného mléka, nízkotučné smetany nebo přídavkem odstředěného mléka v závislosti na požadavku konečné tučnosti výrobku a vzhledem k tučnosti suroviny.

Obsah tukuprosté sušiny se zvyšuje přídavkem sušeného mléka (nebo syrovátky, podmáslí), přídavkem retentátu po ultrafiltraci nebo zahuštěním na odparkách.

Do mléka se mohou přidávat i sacharidy – do 10 %. Větší přídavek by velmi zvyšoval osmotický tlak ve mléce a tím vytvářel nevhodné prostředí pro rozvoj kultury. Dále se mohou přidávat hydrokoloidy (želatina, agar, pektin, škrob apod.), které vážou uvolněnou syrovátku při prokysávání.

Pro kultivaci anaerobních kultur je důležitý nízký obsah kyslíku ve mléce. Deaerace také zlepšuje průběh homogenizace i pasterace, odstraňuje těkavé látky a zvyšuje viskozitu.

Homogenizací se zmenší velikost tukových kuliček a zabrání se jejich migraci na povrch výrobku. Zlepší se stabilita i konzistence výrobků. Homogenizace probíhá při teplotě 60 – 70 °C a tlaku 20 – 25 MPa.

Při tepelném ošetření mléka se provádí záhřev na vysoké teploty 90 – 95 °C po dobu asi 5 min nebo 85 °C po dobu 15 min. Při záhřevu dojde k usmrcení většiny mikroorganizmů a ztrátě aktivity enzymů. Denaturují se sérové bílkoviny (až 80 %) a bílkoviny mléka ztratí schopnost synereze.

V tabulce jsou uvedeny nejčastěji používané kultivační teploty pro jednotlivé kultury, dále doby kultivace, dosažená kyselost výrobku po kultivaci a mikroskopický obraz.

Mléko se po vychlazení na inokulační teplotu zaočkuje přídavkem kultury. Kultivace pak probíhá podle druhu výrobků ve výrobníku nebo přímo v obalech. Výrobky v obalech jsou umístěny do zracích skříní.

Ovocná složka se dávkuje do obalů před plněním zaočkovaným mlékem nebo až po kultivaci na povrch výrobků. U výrobků s rozmíchaným koagulátem se ovocná složka dávkuje do koagulátu ve zracím tanku nebo při jeho plnění do obalů.

Po dosažení požadované kyselosti a konzistence se výrobky v obalech chladí na teplotu 4 – 6 °C. Koagulát ve zracím tanku se vychladí na teplotu 20 °C a rozmíchá se. Koagulát se pak plní do kelímků a v obalech se dochladí na 4 – 6 °C. Plnění probíhá asepticky pod UV lampami, kelímky i hliníková folie jsou sterilovány peroxidem vodíku.

Hotový výrobek musí obsahovat v 1 g min. 10⁶ bakterií mléčného kysání. K zakysání se využívá základní smetanová kultura, která má schopnost tvořit kyselinu mléčnou i aromatické látky. Je složena ze dvou rodů – Lactococcus a Leuconostoc v poměru 9 : 1. Laktokoky jsou kyselinotvorné a jsou zastoupeny druhy – Lactococcus lactis subsp. lactis a Lactococcus lactis subsp. cremoris. Aromatvorné koky tvoří zejména diacetyl, jsou zastoupeny druhy Leuconostoc lactis a Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris a druhem Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis. V poslední době se využívají i laktokoky tvořící exopolysacharidy pro výrobu mlék s táhlovitou konzistencí (skyr apod.)

Jogurty i jogurtová mléka se vyrábějí působením kultury obsahující bakterie Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus a Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. Hotový výrobek musí obsahovat v 1 g nejméně 10⁷ těchto živých mikroorganizmů.

Pro zákazníky jsou zajímavé jogurty hustější konzistence – nově označované jako „koncentrované mléčné výrobky“. Mají zvýšený obsah bílkovin na nejméně 5,6 %. Zvýšení podílu bílkovin se dosáhne odstraněním části syrovátky po vysrážení koagulátu (dříve byly označovány jako „řecké jogurty“) nebo zvýšením podílu bílkovin nad 5,6 % přídavkem koncentrátu bílkovin před kysacím procesem (dříve „jogurty řeckého stylu“). Podle současné legislativy je rozdělení na řecké jogurty a jogurty řeckého stylu zrušeno.

Prokysávání zahajují streptokoky, které produkují stimulanty růstu (kyselinu mravenčí) pro laktobacily. Laktobacily hydrolyzují kasein a uvolňují aminokyseliny, zejména valin a umožňují opět růst streptokoků. Oba rody pracují v symbióze.

Využít se mohou i další bakterie Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei subsp. casei a bifidobakterie Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve a Bifidobacterium longum.

Acidofilní mléko obsahuje 10⁶ mikroorganizmů Lactobacillus acidophilus. Vyrábí se kombinací dvou koagulátů, jeden zakysaný smetanovou kulturou a druhý zakysaný acidofilní kulturou. Po prokysání se míchají v poměru 9 : 1 (9 dílů se smetanovou kulturou a jeden díl s acidofilní kulturou). Výrobek vyrobený pouze s acidofilní kulturou by byl velmi kyselý a pro velkou část zákazníků nepřijatelný.

Na trhu se objevuje „sladké“ acidofilní mléko. Vyrábí se tak, že do připraveného a upraveného mléka se přidá za chladu čistá acidofilní kultura a výrobek se balí bez prokysání.

Typickými představiteli této skupiny výrobků jsou fermentované mléčné nápoje asijského původu kefír a kumys, které jsou lokálně vyráběny z mléka různých živočišných druhů (ovčího, kozího, kobylího, kravského).

Na výrobu kefíru se používají kefírová zrna nebo kefírová kultura, která se skládá z kvasinek zkvašujících laktózu Kluyveromyces marxianus i nezkvašujících laktózu Saccharomyces unisporus, Saccharomyces cerevisiae a dále bakterií rodů Leuconostoc, Lactococcus a Aerobacter, rostoucí ve vzájemném společenství. V hotovém kefíru musí být min. 10⁶ bakterií mléčného kvašení a 10⁴ kvasinek.

Při prokysávání se uplatňuje homofermentativní i heterofermentativní mléčné kvašení s tvorbou etanolu a oxidu uhličitého.

Průmyslově se kefír vyrábí dvoufázově. Očkuje se při teplotě 22 – 23 °C, inkubace trvá 12 h, na prokysávání se podílejí mléčné bakterie, pH je 4,5. Ve druhé fázi se koagulát promíchá a vychladí na 14 – 16 °C a umožní se tak rozvoj kvasinek po dobu dalších asi 12 h. Koagulát se balí a chladí. Vytvořený oxid uhličitý dává výrobku šumivý charakter. Částečná proteolýza a lipolýza se podílí na vzniku typické chuti a vůně.

Kefírové mléko je vyráběno pomocí kefírového zákysu skládajícího se z kvasinek rodu Kluyveromyces, Torulopsis nebo druhu Candida valida a mezofilních a termofilních bakterií mléčného kysání. Hotový výrobek musí obsahovat nejméně 10⁶ bakterií a 10² kvasinek.

Kefírové mléko je výrobek u nás běžně vyráběný. Základní technologie výroby je stejná jako u jiných zakysaných výrobků. Kultivace kultury probíhá při teplotě 18 – 20 °C, po dobu 14 až 18 h, kyselost 36 až 40 SH. Hotový výrobek se balí a chladí na teplotu pod 10 °C.

Probiotika obsahují živé mikroorganizmy, pozitivně působí na zdraví lidí. Počet živých mikroorganizmů by měl být asi 10⁶ – 10⁸ KTJ/g. Kmeny probiotik jsou velmi často izolovány ze zažívacího traktu. Nejčastěji se využívají rody Lactobacillus a Bifidobacterium.

Při výrobě zakysaných výrobků s probiotiky se vybírají kmeny s maximální schopností se ve mléce rozmnožovat. Do mléka se přidávají růstové a stimulační látky, které podporují růst a rozmnožování mikroorganizmů a mohou také ovlivňovat charakter výrobku.

Růst probiotik výrazně ovlivňuje přítomnost prebiotik a kyslíku. Proto je vhodné zařadit deaeraci. Růst probiotik výrazně snižuje vysoká kyselost (u překysaných výrobků).

Prebiotika jsou nestravitelné potravní doplňky, které pozitivně ovlivňují hostitele selektivní stimulací růstu a aktivity omezeného počtu bakterií v tlustém střevě tak, že zlepšují zdraví člověka. Tuto funkci zastávají přídavné látky, jako jsou laktulóza, laktitol, různé oligosacharidy a inulin. Tyto sloučeniny vykazují pozitivní vliv na růst zejména bifidobakterií.