تخمیر شیر یک روش نسبتا ساده، ارزان و ایمن برای نگهداری آن می باشد. تاریخچه شیرهای تخمیر شده بسیار قدیمی بوده و منشا اصلی آن ها را آسیای مرکزی می دانند. به تعدادی از این فرآورده ها، خواص دارویی- درمانی ویژه ای نسبت داده می شود. باکتری های لاکتیک؛ ضمن تخمیر؛ با تبدیل لاکتوز به اسید لاکتیک، pH شیر را کاهش داده (4-6/4) و به این ترتیب مانع رشد و ادامه حیات پاتوژن ها می گردند. از طرف دیگر، کاهش مقدار لاکتوز امکان استفاده از این فرآورده ها را برای افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز فراهم می آورد. اصول تولید فرآورده های تخمیری شیر تقریبا یکسان بوده ولی جزئیات آن بنابر نوع محصول و نوع مایه میکروبی به کار رفته بسیار متفاوت است. در این جا تولید ماست، کفیر، کومیس و دوغ توضیح داده شده و سایر انواع شناخته شده این فرآورده ها در جدول نشان داده شده اند.

    ماست

تخمیر ماست نتیجه دو تخمیر لاکتیکی همراه با هم است که عوامل تخمیر آن عبارتند از لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس.

لاکتوباسیلوس بولگاریکوس باکتری است که در دمای 45 تا 50 درجه سانتی گراد به خوبی رشد می کند و محیط را اسیدی می کند و 7/2 درصد اسید لاکتیک تولید می کند.

    استرپتوکوکوس ترموفیلوس در دمای 37 تا 40 درجه سانتی گراد تکثیر می یابد ولی حتی در 50 درجه سانتی گراد نیز رشد می کند و مقاوم به حرارت می باشد. این باکتری نسبت به باکتری قبلی اسید کمتری تولید می کند. pH تحمل این باکتری 4 تا 5/4 است. مکانیسم عمل این دو باکتری به این ترتیب است که لاکتوباسیلوس دارای فعالیت پروتئولیتیک است و باعث جدا شدن اسیدهای آمینه از کازئین می گردد که همین اسیدها فعال کننده استرپتوکوک می باشد از جمله آنها می توان به والین اشاره کرد. عطر ماست وابسته به فعالیت استرپتوکوک است. در ابتدا pH جهت فعالیت استرپتوکوک مناسب است و شروع تخمیر اسیدی را تضمین می کند و عمل تجزیه کازئین محرک رشد استرپتوکوک می باشد و سپس شرایط برای ادامه فعالیت نامناسب می شود و لاکتوباسیلوس ها جانشین می شوند. زمانیکه اسیدیته به 65 تا 70 درجه درنیک می رسد ، انعقاد صورت می گیرد.

    کفیر

    کفیر نوشابه ای است کف کننده و گاز دار، حاوی 0.9% تا 1.1% اسید لاکتیک و 0.5% تا 1% الکل و ممکن است از شیر گاو، گوسفند یا بز تولید شود. منشا این فرآورده منطقة قفقاز است.

    تولید کفیر از دانه های کفیر صورت می گیرد. دانه های کفیر اجسامی هستند با قطر 2 تا 15 میلی متر، سفید رنگ با سطح خارجی ناصاف و غیر یکنواخت با ظاهری مشابه گل کلم.

    این دانه ها حاوی شیر منعقد شده، باکتری های لاکتیک و مخمرها می باشند.

    میکروب هایی که در دانه های کفیر شناخته شده اند عبارتند از:

    مخمرها: (ساکارومایسس سرویزیه، ساکارومایسس دلبروکی ئی، کاندیدا کفیر)

    لاکتوباسیلو ها: (لاکتوباسیلوس کفیر، لاکتوباسیلوس بریویس، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس)

    استرپتوکوکوس ها: (استرپتوکوکوس لاکتیس، استرپتوکوکوس دورانس)

    لوکونوستوک ها: (لوکونوستوک مزونتروئیدس، لوکونوستوک کرموریس)

در دانه های کفیر باکتری های میله ای در لایه های خارجی اکثریت دارند، در حالی که هرچه به طرف مرکز دانه ها پیش می رویم تعداد مخمره افزایش می یابد. در طی تخمیر دانه های کفیر به دلیل انعقاد پروتئین ها رشد کرده و از طریق پلی ساکاریدی به نام کفیران به هم متصل می شوند. کفیران از رشته های منشعبی از گلوکز و گالاکتوز تشکیل یافته و به نظر می رسد توسط لاکتوباسیلوس بریویس تولید گردد.

تولید صنعتی کفیر: مادة اولیة تولید صنعتی کفیر، معمولا شیر گاو کامل است. به منظور دناتوره شدن پروتئین های محلول، شیر را تحت تاثیر حرارت های بالا (5 دقیقه در95 درجه سانتی گراد) قرار می دهند. سپس شیر حرارت دیده با دانه های کفیر تلقیح می شود. پس از اضافه کردن دانه های کفیر به شیر، آن را در حدود 23 درجه سانتی گراد قرار می دهند. پس از حدود 20 ساعت، دانه های کفیر را با الک کردن از شیر جدا کرده و با سرد می شویند و دوباره مورد استفاده قرار می دهند. شیر حاصل از الک کردن به عنوان مایه در مقیاس تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. از مایة حاصل به نسبت 3% تا 5% شیر تولید کفیر را تلقیح می کنند، و همچنان حدود 20 ساعت در 23 درجه سانتی گراد قرار می دهند، سپس خنک می نمایند. پس از خنک کردن، در اغلب موارد کفیر را چندین روز به منظور رسیدن نگهداری کرده و بسته بندی می کنند.

    کومیس

کومیس یک نوشیدنی شناخته شده در روسیه و آسیای غربی است. این نوشیدنی در مغولستان آیراگ نامیده می شود. این محصول به شکل سنتی از شیر مادیان تولید می شود. کومیس حاوی 0.7% تا 1% اسید لاکتیک، 0.7% تا 2.5% الکل، 1.8% چربی و 2% پروتئین است. رنگ آن خاکستری درخشان است. فلور میکروبی مورد استفاده مخلوطی از باکتری و مخمر می باشد. طی تخمیر، پروتئین ها به شدت تجزیه می شوند. همزمان با شکل گرفتن متابولیت های حاصل از تخمیر، پروتئولیز نیز صورت گرفته که این فرآیند سبب ایجاد طعم خاص کومیس است.

در روش های صنعتی، شیر گاو نیز برای تولید کومیس مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور تولید کومیس، شیر را حدود 5 دقیقه در 90 تا 95 سانتی گراد حرارت داده و پس از خنک کردن به حدود 26 تا 28 سانتی گراد ، کشت مایه را به نسبت 10% تا 30% به آن می افزایند. مقدار مایه طوری انتخاب می شود که پس از افزودن آن به شیر، اسیدیتة شیر را به 0.45%؛ بر حسب اسید لاکتیک؛ برساند.

    پس از گرمخانه گذاری در پایان تخمیر، لختة حاصل را تا حدود 15 تا 17 درجه سانتی گراد خنک کرده و به شدت هم می زنند تا به صورت مایعی یکنواخت در آمده و در ضمن کمی هوا نیز وارد آن می گردد. مرحلة بعدی که مرحلة مهمی است در ارتباط با فعالیت مخمرها پس از بطری کردن محصول است. بدین ترتیب که محصول بطری شده را چند ساعت در حرارت محیط قرار می دهند تا گاز دی اکسید کربن در آن انباشته شود. نتیجه، تشکیل نوشابه ای گازدار و خنک کننده با عطر و طعمی کاملا لاکتیک است.

برخی از شیرهای تخمیری شناخته شده، منشا و میکروب های تولید کنندة آن ها