A fermentação é um dos métodos mais antigos e econômicos utilizados na preservação de alimentos e entre os alimentos lácteos fermentados, o iogurte é um dos mais populares, não somente devido a seu apelo nutricional, mas também por suas propriedades sensoriais, como textura, aroma e sabor.
O iogurte é caracterizado como um gel viscoso, com gosto ácido característico, sendo o sabor, um dos atributos de maior relevância na aceitabilidade pelos consumidores. É definido como um produto lácteo fermentado a partir do cultivo das bactérias Streptococcus salivarius subsp. thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, podendo ser acompanhados, de forma complementar, por outras bactérias ácido lácticas. A concentração final de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus deve ser igual ou superior a 107 UFC/g de iogurte até o prazo final de validade do produto.
Durante a fermentação do leite para produção de iogurte, as bactérias do ácido láctico utilizam a lactose do leite como substrato, com consequente produção de ácido láctico, que promove o abaixamento do pH do leite, desejável até o pH 4,6, correspondendo ao ponto isoelétrico (PI) das caseínas. Essa acidificação causa uma desestabilização das micelas de caseína, devido a solubilização do fosfato de cálcio coloidal e aproximação do ponto isoelétrico das micelas de caseína com consequente agregação, processo conhecido gelificação ou coagulação ácida, obtendo-se, assim, o iogurte.
O principal papel da bactéria Streptococcus thermophilus na produção de iogurte está relacionado com uma rápida acidificação do leite, devido a produção de ácido lático. É um microrganismo de baixo poder proteolítico e alta produção de exopolissacarídeos, o que pode contribuir com um aumento da viscosidade do produto. Já a Lactobacillus bulgaricus contribui para acentuação do aroma e do sabor do produto.
Durante o processo de fermentação do iogurte, S. thermophilus e L. bulgaricus mostram interações positivas, descritas na literatura como protocooperação, uma relação simbiótica entre as duas espécies incluindo crescimento, acidificação, proteólise, produção de sabores e exopolissacarídeos, entre outros compostos.
Durante a fermentação, S. thermophilus e L. bulgaricus realizam três grandes conversões bioquímicas dos componentes do leite: conversão de lactose em ácido lático (fermentação); hidrólise das caseínas em peptídeos e aminoácidos livres (proteólise); e hidrólise da gordura do leite em ácidos graxos livres (lipólise). Essas reações levam à produção de vários metabólitos, resultando na diminuição do pH, formação de uma textura semissólida e do sabor característico de iogurte.
Embora S. thermophilus e L. bulgaricus sejam capazes de crescer individualmente no leite, a interação simbiótica é baseada na troca de vários metabólitos que fornecem efeitos estimulantes de crescimento mútuo e produção mais rápida de acidez.
Por outro lado, embora a interação entre as duas espécies seja frequentemente positiva (protocooperação), a ausência de interação, ou mesmo efeitos negativos, podem ocorrer dependendo da combinação de cepas bacterianas, tipo e processo de aquecimento do leite e condições de fermentação. Portanto, o controle das variáveis do processo é fundamental para garantia da qualidade do produto final.