Наиболее развитой является биотехнология молочных продуктов. С использованием микроорганизмов выпускают кефир, сметану, творог, простокваши, казеин, сыры, биофруктолакт, биолакт. С применением ферментов выпускают пищевой гидролизат казеина, сухую молочную смесь для коктейлей и др.
Для процесса ферментации молока используются чистые культуры микроорганизмов, называемых заквасками. Исключение составляют закваски для кефиров, представляющие естественный симбиоз нескольких видов молочнокислых грибков и молочнокислых бактерий. Этот симбиоз в лабораторных условиях воспроизвести не удалось, поэтому поддерживается культура, выделенная из природных источников.
При подборе культур для заквасок придерживаются следующих требований:
- состав заквасок зависит от конечного продукта (например, для получения ацидофилина используется ацидофильная палочка, для производства простокваши — молочнокислые стрептококки);
- соответствие штаммов определенным вкусовым требованиям (продукты должны иметь соответствующую консистенцию от ломкой крупитчатой до вязкой, сметанообразной);
- определенная активность кислотообразования;
- фагорезистентность штаммов (устойчивость к бактериофагам);
- способность к синерезису (свойству сгустка отдавать влагу);
- образование ароматических веществ;
- сочетаемость штаммов (без антагонизма между культурами);
- наличие антибиотических свойств, т.е. бактериостатическое действие по отношению к патогенным микроорганизмам;
- устойчивость к высушиванию.
Культуры для заквасок выделяются из природных источников, после чего проводится направленный мутагенез и отбор штаммов, отвечающих перечисленным выше требованиям.
Биотехнологии на основе молока, производство сыров включают, как правило, все основные стадии биотехнологического производства.