A különböző típusú tejtermékek előállítása során eltérő színtenyészeteket használnak. A tejsavtermelő sztreptokokkuszokat, mint pl. a Streptococcus (S.) lactist, a S. cremorist és a S. diacetilactist, a fermentációval előállított tejtermékek előállítására, a Lactobacillus (L.) bulgaricust és a S. thermophilust a rendkívül közkedvelt joghurt előállítására használják. (A tejsavbaktériumok nevezéktana a legújabb kutatások eredményeként megváltozott, de az új nevezéktan a tudományos szakirodalomban még nem terjedt el). A kefir készítésére a tejsavat előállító sztreptokokkuszokat és a laktobacillusokat, valamint a szén-dioxidot és kevés alkoholt produkáló laktózfermentáló élesztőket használják.

Míg a hagyományosan készített kefirekben az alkohol koncentrációja 0,2–1,0% közötti, a mai kereskedelmi forgalomban kapható kefir alkoholtartalma csak 0,02 és 0,05% között van. Színtenyészeteket használnak pl. a kumisz előállítására kancatejből, amelynek során a laktobacillus fajok és a szacharomices élesztőfajok legalább 1%-os alkoholtartalmú tejsavas italt produkálnak. A kumisz átlagos összetétele: 1,9% zsír, 2,2% fehérje, 2,2% laktóz, valamint változó koncentrációban alkohol, tejsav és egyéb ízanyagok.

A színtenyészettel készült tejtermékek összetételét legnagyobb mértékben a kiindulási tej összetétele határozza meg; ennek komponensei alig változnak pl. a joghurt-előállítás folyamán (4.2.1. táblázat). A joghurt zsírtartalma attól függ, hogy zsírtalanított, részben zsírtalanított vagy teljes tejből készült. A laktóztartalom csökken a joghurtkészítés során, hisz az részben átalakul tejsavvá. A laktóz hidrolízistermékeiből, a galaktózból és a glükózból, a joghurt eltérő mennyiségeket tartalmaz: a galaktóztartalom 1% körüli, míg a glükóztartalom egészen csekély. A gyümölcsjoghurtok 9–12% szénhidrátot is tartalmaznak szacharóz, glükóz és fruktóz formájában. A fehérjékben gazdagított joghurt fehérjetartalma 4–5%-kal nő, és nő a joghurt fehérje- és ásványianyag-tartalma is, amikor sűrített tejet használnak előállításukra. A L. bulgaricus proteolitikus enzimjei hatására megnő a joghurt szabadaminosav-tartalma, különösen prolintartalma, amelynek koncentrációja elérheti a 300–500 mg/kg-ot is. A joghurt karbamidtartalma viszont a S. thermophilus aktivitásának következtében (amelynek proteolitikus aktivitása csekély és amely az egyéb szervezetek által felszabadított aminosavakat használja fel életműködése során) az eredeti érték 10%-ára csökken. A proteolízis a hagyományos aludttejben kisebb mértékű, mint a joghurtban. A frissen gyártott joghurtban az eredeti fehérjének csak 1–2%-a található szabad aminosav formában, de a szabadaminosav-tartalom folyamatosan nő a tárolás során.

A zsírok elbomlása, a laktóz, a fehérje, valamint a citromsav adják azokat az aromaanyagokat, amelyek jellemzőek a joghurtokra. Az egyik legfontosabb az acetaldehid, amelynek koncentrációja 15–40 mg/kg. A többi aromaanyag az aceton, az etil-acetát, a laktonok és az észterek. Hozzájárulnak még a joghurt ízanyagainak kialakulásához a szabad zsírsavak, a diacetil és az acetoin. Az aromaanyagok kialakulásával párhuzamosan fejlődő szén-dioxid is részt vesz a joghurt friss ízének kialakításában, és a szabad aminosavak szintén aromakomponensek. A kefir ízét elsősorban az illózsírsavak, az acetaldehid, az aceton, a butanon, az acetoin, a diacetil, valamint a propionaldehid és az amil-alkohol alakítja ki. A joghurt előállítása során a tejsavbaktériumok – főként a szaporodási szakaszban – sok vitamint szintetizálnak, és úgy tűnik, hogy néhány vitamin szintézisére a későbbiek folyamán is képesek; ugyanekkor számos vitamin mennyisége csökkenő tendenciát mutat. A B₁₂-vitamin szükséges a joghurtkultúrák működéséhez, ezért ennek koncentrációja a végtermékben csak a fele az eredeti tejének. A többi B-vitamin hatása lényegesen csekélyebb, mivel néhányat a vitaminok közül (B₂, biotin és kolin) a mikroorganizmusok is képesek szintetizálni. Néhány szerző a joghurt magasabb folsav-, nikotinsav-, biotin-, pantoténsav-, valamint B₆- és B₁₂-vitamin-tartalmáról számol be az eredeti tejhez viszonyítva. Lehetséges magyarázat erre, hogy néhány tejsavbaktérium-tenyészet képes ezeket a vitaminokat nagyobb mennyiségben szintetizálni. A joghurt aszkorbinsav-tartalma lényegesen lecsökken a joghurtgyártásnál alkalmazott erőteljesebb hőkezelés miatt. Tehát a tej vitamintartalma gyakorlatilag nem csökken a joghurtkészítés folyamán. Kézenfekvő a C-vitamin-pótlás a joghurt esetében, mert a savas közeg megakadályozza elbomlását a tárolás során, és az aszkorbinsav-hozzáadás nem befolyásolja károsan a joghurt íz- és aromaanyagait. A gyümölcsjoghurtok C-vitamin-tartalma rendszerint szintén magasabb mint a kiindulási tejé.

A kefir és a kumisz esetében nagyobb B₁-, B₂-, B₆-vitamin- és pantoténsav-tartalomról számoltak be a kiindulási tejhez viszonyítva. A kefir és más savanyított tejtermékek kobalamin-tartalmának növelésére javasolják, hogy a tenyészethez adjanak Propionibacterium (P.) shermanii tenyészetet, mert ezek a mikroorganizmusok szimbiózisban más mikroorganizmusokkal, különösen a kefirélesztőkkel, nagy mennyiségben képesek a B₁₂-, valamint a B₁-, B₂-, B₆-vitamin, a nikotinsav és a folsav szintézisére. Ezzel a módszerrel a kefir B-vitamin-tartalmát mintegy tízszeresére lehet növelni. Ezeket a vitaminokban gazdagított termékeket azután szárítják és olyan embercsoportok táplálására használják fel, akik B-vitamin-hiányban szenvednek, hisz 100–200 g így készített tejtermék tartalmazza egy felnőtt napi B₁₂-vitamin-szükségletét. A savanyított tejtermékek tejsavtartalma 0,7–1,0% között változik. A citromsav aromaanyagokká alakul át a joghurt előállítása folyamán, ezért koncentrációja csökken, a kefir citromsavtartalma gyakorlatilag nulla. Az orotsavtartalom szintén csökken, mivel a mikroorganizmusok nukleotidok szintézisére használják fel. A színtenyészetekkel készített tejtermékek benzoesav-tartalma nő, mivel a benzoesav a starterkultúrák metabolizmusának mellékterméke. A joghurt és a kefir benzoesav-tartalma 30 mg/kg.

A kultúrákkal készített tejtermékeket az élesztők és penészek eltávolítására, valamint a táplálóérték megnövelésére néha utóhőkezelik az előállítás után. Néhányan úgy vélik, hogy ez a kezelés csökkenti a termék minőségét, mivel a kultúrákkal készült utóhőkezelt termékek csökkentették a kísérleti patkányok testtömegének növekedését, továbbá a hőkezelés csökkentette a laktázaktivitást is. A színtenyészetekkel készült tejtermékek tejsavtartalma lehetővé teszi a hosszú időn keresztüli tárolást, ezért forró égövi országokban ezek a készítmények széles körben elterjedtek. Gyakran használják őket gabonafélékkel együtt keverékekben, amelyek fehérjékben, ásványi anyagokban és vitaminokban gazdagok.

Sok baktérium termel olyan poliszacharidokat, amelyeket nem épít be, hanem kijuttat a sejtből. Ez az anyag vagy a sejt közötti térbe jutva nyálkát képez, vagy kívülről rögzül a sejtfalhoz, burokként körbevéve azt. Ezen poliszacharidokat exopoliszacharidoknak (a továbbiakban EPS) nevezzük, mivel a poliszacharidok a sejtfalon kívül találhatók. Számos tejsavbaktérium is képes EPS-termelésre. E nyálkatermelő kultúrák alkalmazása a joghurtgyártásban javíthatja a termék szerkezetét, mivel az EPS hatására kedvezőbbé válhatnak a reológiai tulajdonságok, nőhet a viszkozitás, valamint a géltörés és a szinerézis megelőzhető. Egyes EPS-termelő tejsavbaktérium-fajták használatával elkerülhető a növényi eredetű állományjavítók használata, s így „természetes”, „adalékmentes” joghurtot, illetve jégkrémet állíthatunk elő. Az EPS jelenléte azonban nem minden élelmiszer esetében kívánatos, ugyanis pl. a borok állaga nyálkás, olajos lesz tőle.

Egyes EPS-fajták kedvező hatással lehetnek az ember egészségére, egyrészt mivel nem emészthető élelmiszer-alkotók, másrészt rákellenes és koleszterinszint-csökkentő hatást is tulajdonítanak nekik. Napjainkban folyamatban van a különböző tejsavbaktérium-fajok által termelt EPS szerkezetének és mennyiségének feltérképezése. A szerkezet egyes szerzők szerint ugyanazon fajta esetében is eltérő lehet a fermentációs körülmények függvényében, és a termelt EPS mennyisége a fermentációs körülményektől, fajtától függően is tág határok között változik. Ahhoz, hogy az EPS-termelő fajok által nyújtott előnyöket kiaknázhassuk az élelmiszeriparban, egyrészt ismernünk kell, hogy melyik fajta milyen körülmények között milyen mennyiségű és szerkezetű EPS-ot termel, másrészt, hogy az adott szerkezetű és mennyiségű EPS szignifikánsan javítja-e a termék fizikai tulajdonságait.

A nemkívánatos EPS (pl. nyálkás bor) esetében a viszkozitást csökkentő enzimes kezelés kidolgozása a cél, s ehhez szintén az adott EPS szerkezetének ismerete szükséges. A tejsavbaktériumok által termelt EPS-ok kémiai szerkezetük alapján három csoportba oszthatók:

Az oligoszacharidok közül jelenleg az érdeklődés középpontjába kerültek azon, 2–10 molekula glükózt és/vagy fruktózt és galaktózt tartalmazó szerkezetek, amelyeket galakto-oligoszacharidoknak (a továbbiakban GalOS) nevezünk. A GalOS-ok pozitívan hatnak a bélműködésre: elősegítik a hasznos bifidobaktériumok szaporodását, csökkentik a pH-t és a rothadás során keletkező termékek mennyiségét. Mivel emészthetetlenek, a diétás rosthoz hasonló fiziológiai hatást fejtenek ki, azaz csökkentik a vérszérum koleszterinszintjét és a vérnyomást, ezenkívül élelmiszer- és kozmetikai adalékként is használatosak (pl. kis energiatartalmú édesítőszerek). Minezek miatt tanulmányozzák a GalOS-ok ipari előállításának lehetőségeit, amelyre háromféle módszer ismeretes:

A savó magas laktóztartalma miatt alkalmas alapanyag a GalOS-ok enzimes termelésére. Vizsgálták az enzimes módszerek termelékenységét, és optimalizálták a fermentációs paramétereket. Ezekhez a vizsgálatokhoz, valamint az EPS-ok és a GalOS-ok élelmiszer-ipari alkalmazása és élettani hatásainak vizsgálata érdekében szükség van az előállított GalOS-ok mennyiségének és szerkezetének meghatározására.

A színtenyészetekkel készült termékek emészthetősége jobb, mint a kiindulási anyagé. Ennek két oka van.

A fermentált tejtermékek pepszin-pankreatin enzimemésztési indexe nagyobb, mint a kiindulási tejé. A biológiai érték és az NPU-érték gyakorlatilag nem változik a fermentáció során, és a savanyított tejtermékekben a fehérje allergén hatása sokkal kisebb, mint az eredeti nyerstejben. A savanyított tejtermékekben a lipolitikus enzimek hatására a tejzsír emészthetősége és abszorpciója jelentős mértékben megnő. Beszámoltak arról is, hogy a fermentációval készült tejtermék fogyasztására megnőtt a nyál, az epe, a gyomornedv és a hasnyálmirigy elválasztása és csökkent az étel emésztőtraktusban eltöltött ideje. A patkányok testtömeg-gyarapodása nagyobb volt, amikor joghurtot kevertek a takarmányhoz. A fehérje emészthetősége a joghurtban az anyatejéhez hasonló, ezért a fermentációval készült tejtermékeket különösen értékesnek tartják csecsemők és gyermekek táplálásában, és hasonló előnyöket tapasztaltak idősebb embereknél is. A fejlődő országokban különös veszélyt jelent, hogy a gyermekek hat hónapos kortól kétéves korig nem kapják meg a magas biológiai értékű fehérjét. Fermentált tejtermékekkel át lehet hidalni ezt a szakadékot a jelzett életkorban, és általánosan megállapítható, hogy ezek a termékek rendkívül értékes állati eredetű fehérjeforrások a fejlődő országok növekvő népessége számára.

A fermentált tejtermékek még a laktóznál is jobban javítják a kalcium felszívódását, mivel a tejsav részt vesz a kalcium hasznosulásának folyamatában. Arra a következtetésre jutottak, hogy a tejsav, a laktóz, a D-vitamin és a kalcium speciális kombinációja savanyított tejtermékekben különösen optimális feltételeket teremt a kalcium felszívódására. Patkányokkal végzett kísérletekkel bizonyították, hogy több kalcium abszorbeálódott és hasznosult akkor, amikor joghurtot kevertek a takarmányhoz. Ez utóbbi esetben a foszfor és a vas retenciója szintén nőtt.

A tejsav két optikai izomerjének [L(+), D(–)] különböző fiziológiás tulajdonságai vannak. A D(–) izomereknek csak kis része hasznosul az emberi szervezetben, ezzel szemben úgy tűnik, hogy a patkány többé-kevésbé jól hasznosítja ezt az izomert is, mivel 24 óra alatt az elfogyasztott D-izomernek csak 1–2%-a jelent meg a vizeletben. Ennek ellenére úgy látszik, hogy a két izomer metabolizmusa különböző a szervezetben. Az ember csak egy részét tudja lebontani a D(–) tejsavnak, de csak a rendkívül kiegyensúlyozatlan és rendkívül nagy koncentrációban fogyasztott tejsav esetében fordul elő D(–)tejsavakkumuláció a szervezetben, amelyből jelen pillanatban még nem tudjuk, okoz-e valamilyen károsodást. A színtenyészetekkel készült tejtermékek általában mindkét tejsavizomert tartalmazzák, a D-izomer relatív aránya azonban függ az alkalmazott kultúrától és még számos egyéb tényezőtől is, amelyek közül legfontosabb az inkubálás hőmérséklete. A sztreptokokkuszok által szintetizált tejsav több mint 92%-a L-izomer, a L. bulgaricus pedig szinte csak D-izomert termel. A joghurt fermentációja során főként L(+) tejsav keletkezik, de a D-izomer koncentrációja nő a tárolás folyamán. A savanyú tej, a kefir, az író és a túró D(–)tejsav-tartalma rendkívül alacsony, ezzel szemben a hagyományos technológiával készült kefir tejsavtartalmának kb. 50%-a D-izomer. A joghurt D-tejsavból többet tartalmazhat, mint a többi fermentációval készült tejtermék, és magas lehet a D-izomer részaránya a gyümölcsjoghurtokban is (4.2.2. táblázat).

* Savanyú tejszínből készült

Különböző típusú sajtok D(–)tejsav-tartalma egészen eltérő lehet. Többen javasolják, hogy olyan starterkultúrákat kell alkalmazni a sajtgyártás során, amelyek főként L(+) tejsavat termelnek. A WHO javaslata szerint a maximális napi D(–)tejsav-fogyasztásnak nem szabadna többnek lenni 100 mg-nál testtömeg-kilogrammonként, de néhányan úgy gondolják, hogy ez a mennyiség már meghaladja azt a mértéket, amelyet a szervezet még metabolizálni tud, ezért a napi D(–)tejsav-felvétel maximumát 60 mg-ban jelölik meg testtömeg-kilogrammonként. Ezen alacsonyabb érték alapján egy 60 kg-os felnőtt ember 1 kg joghurtot fogyaszthatna naponta anélkül, hogy a D(–) tejsav javasolt mennyiségénél több kerülne a szervezetbe. Ennek alapján leszűrhető az a következtetés, hogy a normál táplálkozási körülmények között a szervezetbe jutó D(–) tejsavnak gyakorlatilag nincs egészségkárosító hatása.

A fermentációval készült tejtermékeket rendkívül előnyösen lehet felhasználni olyan emberek táplálására, akik gyomor-bél panaszokban szenvednek, mint amilyen a gyomorsav elválasztásának panasza vagy a vékony- és vastagbél gyulladása. A savanyított tejtermékek fogyasztása több páciensnél korrigálta a gyomorsavhiányt. Beszámoltak arról is, hogy a joghurtfogyasztás kedvező volt gyerekek hasmenésének és más emésztőszervi megbetegedések kezelésére is. Számos, állatokkal és emberekkel végzett kísérletben kimutatták, hogy a tej koleszterincsökkentő hatása valószínűleg nő a fermentáció hatására, bár ezen kísérletek eredményeit azok a tanulmányok nem tudták megerősíteni, amelyek a szérumkoleszterin szintjét nagymennyiségű joghurt fogyasztásával próbálták csökkenteni.

Az előző fejezetek egyikében már szó volt róla, hogy a laktóztartalom csökkenthető laktáz enzim adagolásával, ami lehetővé teszi ezen termékek fogyasztását azok számára is, akik laktózmalabszorpcióban szenvednek. Sokan beszámoltak arról is, hogy a kultúrákkal készített tejtermékeknek antimikrobiális hatása is van. Néhányan ezt a hatást a tejsavnak tulajdonítják, amely megvédi a terméket a baktériumok elszaporodásától, mások szerint viszont néhány laktobacillus tenyészet képes antibiotikumszerű anyagok szintézisére, amely meggátolja a patogén szervezetek elszaporodását. Az ilyen anyagok különösen hatásosak a Gram-negatív bélbaktériumokkal szemben. Sertésekkel végzett kísérletben megállapították, hogy a joghurt csökkentette az E. coli-számot a vékonybélben, és a patogén mikroorganizmusok is gyorsabban távoztak a szervezetből a kísérleti csoportnál a kontrollcsoporthoz viszonyítva. A bakteriosztatikus és baktericid hatás teljesen nyilvánvalóvá válik, amikor patogén mikroorganizmusokat juttatunk a fermentációval készített termékekbe. Így például a szalmonella a joghurtban pár óra alatt elpusztult, és a joghurton kívül a kefir antimikrobiális hatásáról is beszámoltak.

A volt Szovjetunió területén a kumisznak speciális, Mycobacterium (M.) tuberculosis elleni antibiotikus hatást tulajdonítottak, ezért az orosz kórházakban a tüdőbaj korai szakaszában a kumisz része volt az integrált gyógyításának. Megfigyelték, hogy a tuberkulózisbacillusok az erjesztett tejtermékekbe juttatva néhány óra alatt elpusztultak. Valószínűleg a benne lévő antibiotikumok miatt a kumisz is rendkívül hatékony volt a tuberkulózis kezelésére. A kumisz az anaerob spórás baktériumok növekedését is gátolja, ezért májgyulladásos gyerekek kezelésére is alkalmazták. Egy kísérletben tumorsejteket implantáltak egerekbe, miközben az állatok ad libitum fogyasztottak joghurtot. Megállapították, hogy a tumorsejtek nem szaporodtak el a vékonybélben, ezért a joghurtnak rákellenes hatást is tulajdonítanak. Hasonló, sejtburjánzás-ellenes hatást tapasztaltak egerekkel végzett vizsgálatoknál a L. casei esetében is. A patkányokkal végzett kutatásoknál a karcinogén anyagok rákkeltő hatását fermentált tejtermékek etetésével meg tudták előzni.

Régebben azt gondolták, hogy a fermentált tejtermékek fogyasztásával az emésztő rendszer természetes bélflóráját helyre lehet állítani. Mivel a L. bulgaricus nem része a normál bélflórának, ezért joghurt fogyasztásával a természetes bélflóra nem állítható helyre. Az úgynevezett acidofil-tejben, amelyet a tej L. acidophilusszal való beoltásával kapnak, olyan baktérium található, amely eredetileg is része a bél flórájának. Meg kell jegyezni azonban azt is, hogy a bélben lévő mikoorganizmusok alig szaporodnak a tejben, mivel az nem természetes közegük, ezért aztán más mikroorganizmusok szaporodása elnyomhatja a bél eredeti mikroflóráját. Általában nem lehetséges a bélflóra mikroorganizmusait elszaporítani a gyomor erősen savas (pH 0,9–1,6) kémhatása miatt sem, hisz ez a legtöbb mikroorganizmust megöli. Azokat a mikroorganizmusokat, amelyek keresztüljutnak a gyomron, a vékonybél első szakaszának baktericid anyagai támadják meg, mint amilyen pl. a dezoxikolsav az epében, amely igen erős baktericid hatással rendelkezik a L. acidophilusszal szemben, és ez az oka annak, amiért szinte lehetetlen mikroorganizmusokat bevinni a bélrendszerbe a táplálékok segítségével. Sertésekkel végzett kísérletekben nem találtak különbséget a bélflórában, ha az állatok élő, illetve elölt baktériumokat tartalmazó joghurtot fogyasztottak. Élő baktériumokat keverve az egerek takarmányához, nem találtak bizonyítékot arra, hogy ezek eljutottak volna a gyomor és a bél nyálkahártyájához. A joghurtkultúrában található mikroorganizmusok gyakorlatilag teljesen eltűntek, miközben áthaladtak a gyomor- és bélrendszeren, és nem találtak bizonyítékot arra nézve sem, hogy a Bifidobacterium (B.) bifidum és a L. acidophilus permanensen megmaradt volna a bélben, és arra sincs bizonyíték, hogy a bélflórának fontos fiziológiás funkciója lenne. Kétséges a L. acidophilus fontossága is, mivel számos egészséges ember emésztő rendszere nem tartalmazza azt. Ennek ellenére a fermentációval készült tejtermékek rendkívül értékes élelmiszerek, mivel táplálják a természetes bélbaktériumokat és mert a bennük lejátszódó biokémiai változások rendkívül jó élettani hatással bírnak. A színtenyészetekkel készített tejtermékek legfontosabb, bélflórára ható komponense a laktóz.

Ezért meglepő arról olvasni a szakirodalomban, hogy az élelmiszerrel az emésztő rendszerbe került mikroorganizmusok megtelepednek a bélben. Beszámoltak olyan, emberekkel és állatokkal végzett kísérletekről, amelyekben megállapították, hogy a L. acidophilus és a L. bulgaricus kultúrákkal készült tejtermékek fogyasztása csökkentette a kóliformok és növelte a laktobacillusok számát a bélrendszerben. Ezekből a kísérletekből azt a következtetést lehet levonni, hogy a kultúrákkal készített tejtermékek hozzájárulnak a bélflóra regenerálásához és a bélpanaszok megelőzéséhez. Nem lehet azonban levonni ezekből a kísérletekből azt a következtetést, hogy néhány bélbaktérium eredetileg is jelen van az élelmiszerekben, az élelmiszer összetételének megváltoztatásával viszont (a savanyított tejtermékek esetében főleg a laktóz és tejsav által) megváltozhat a bélflóra. Ilyen változásokat főleg olyan embereknél figyeltek meg, akik bélrendszeri problémákkal küzdenek, de szinte sohasem fordult elő hirtelen és drasztikus változás a bélflóra összetételében egészséges embereknél. Gyermekeknél könnyebben lehetséges a bélflóra összetételének megváltoztatása a táplálék öszszetételének változtatásával. Lehetséges, sőt valószínű az is, hogy néhány laktobacillus tenyészet túléli az emésztő rendszer rájuk nézve rendkívül kedvezőtlen körülményeit is. A L. casei pl., amelyet Japánban és Dél-Koreában előszeretettel alkalmaznak savanyú tejtermékek előállítására, úgy tűnik, ellenáll az epének. Beszámoltak arról is, hogy a L. bulgaricus és a S. thermophilus nem tud keresztülmenni a bélrendszeren életképességének elvesztése nélkül, ennek ellenére átmeneti növekedést figyeltek meg a bélflóra laktobacillusainak számában.

A tejcukorból képződő laktulóz és laktitol a bélazonos tejsavbaktériumok és bifido-baktériumok kizárólagos táplálékai, ezért ezek serkentik a bélazonos baktériumok elszaporodását, azok túlsúlyba kerülését. Ezeket a tejfeldolgozás (ultrapasztőrözés) hatására keletkező speciális szénhidrátokat, amelyek biztosítják az emberi vastagbélben a jótékony hatású mikroorganizmusok elszaporodását (a káros, rákkeltő, mérgező baktériumokkal szemben), prebiotikumoknak hívjuk. Azokat a humán, bélbarát tejsavbaktériumokat, amelyek nélkül az emberi élet nem képzelhető el, probiotikumoknak nevezzük, a velük készített tejtermékek pedig probiotikusak. A probiotikumok és a prebiotikumok együtt a szimbiotikumokat jelentik, tehát szimbiotikusak azok a tejtermékek, amelyek készítésénél prebiotikumokat is és probiotikumokat is felhasználnak. A probiotikus színtenyészetekkel előállított tejtermékek a múlt század utolsó évtizedeiben rendkívüli módon elterjedtek. Legismertebbek közülük a savanyú tejkészítmények és italok, de századunk első évtizedében a probiotikus sajtok nagymérvű elterjedése is várható. A probiotikus kultúrákkal készített tejtermékek fogyasztásának hatására bizonyítottan csökken a vérszérum koleszterinszintje, aminek következtében kisebb lesz az érelmeszesedés kockázata, a β-galaktozidáz termelése következtében a tejcukor-érzékenység gyakorisága ötödére csökken, a probiotikus baktériumok rövidszénláncúzsírsav-termelése véd az elhízás ellen, az egészséges bélflóra helyreállítása, a fekálenzimek aktivitásának csökkentése és a fekáltoxinok visszaszorítása révén pedig csökken a vastagbélrák előfordulása, ezért a probiotikus termékek nagymértékben hozzájárulhatnak a hazai lakosság egészségi állapotának javításához.

A vaj zsírtartalmára a víztartalmából lehet következtetni. A vaj maximális megengedett víztartalma 16%, zsírtartalma kb. 82%, a maradék 2%-ot pedig a fehérjék, a szénhidrátok és az ásványi anyagok teszik ki. A vaj átlagos összetételét a 4.2.1. táblázat tartalmazza, amelyből látható, hogy a sózott vaj nátriumtartalma elérheti a 10 g/kg-ot is. A vízoldható vitaminoknak csak kis része megy át a vajba, de a zsíroldható vitaminok koncentrációja, különösen az A-vitaminé és a tokoferolé, sokkal nagyobb, mint a tejben, ezért a vaj az egyik legfontosabb természetes A-vitamin-forrásnak tekinthető. A tokoferol a vajban csak α-formában fordul elő. A nyáron készült vaj több A- és E-vitamint tartalmaz, mint a téli. Az α-tokoferol rendkívül hatásos antioxidáns, amely megvédi az A-vitamint és a karotint az oxidációtól, ezért 0,01–0,02% tokoferol hozzáadását javasolják a hosszú ideig tárolt vajhoz, és ugyancsak szokás aszkorbinsavat adni a vajhoz antioxidánsként. Különösen télen, amikor a karotintartalma rendkívül alacsony, színezőanyagot is adnak a vajhoz, amely lehet β-karotin vagy valamilyen más növényi színezék. A hosszú ideig végzett állatkísérletekkel bizonyították, hogy más adalékok káros hatással is járhatnak, a β-karotin koncentrációjának növelése viszont növeli a vaj A-vitamin-értékét.

A tejszín érlelése során sok olyan vegyület keletkezik, amelyek hozzájárulnak a vajra jellemző aromához. A starterkultúra két legfontosabb komponense, a S. lactis és a S. cremoris, a laktózt tejsavvá alakítja át, ezzel párhuzamosan kis mennyiségben szén-dioxidot, alkoholt és ecetsavat is termel. Azonban azok a szervezetek, amelyek igazán felelősek a vaj aromaanyagainak kialakulásáért, a S. diacetilactis és a Leuconostoc citrovorum. Ezek főként a citromsavat, kisebb mértékben pedig a laktózt alakítják át aromaanyagokká, amelyek közül a legfontosabb az acetoin és a diacetil. Kisebb mennyiségben még acetaldehidet, acetont és etil-alkoholt is termelnek.

Az érlelési szakasz folyamán termelődő diacetilnek kb. 40%-a, az acetoinnek 10%-a található meg a vajban, mert ezen anyagok nagyobb része átmegy az íróba, illetve a mosóvízbe. A vaj diacetil-tartalma 0,2–3,9 mg/kg között változik, amelyből legalább 1 mg/kg szükséges a jó vajaroma kialakításához. A diacetil érzékelési küszöbe kb. 0,055 mg/kg. A vaj több acetoint tartalmaz, mint diacetilt, amelynek koncentrációja elérheti a 35 mg/kg-t is. A vaj aromaanyagainak kialakulásához még az alábbi vegyületek is hozzájárulnak: aldehidek, ketonok, laktonok, alkoholok, észterek, dimetil-szulfid és számos szabad zsírsav. A szabad laktonok koncentrációja a vajban 10–50 mg/kg között van, és koncentrációjuk a tárolás során folyamatosan nő. A laktonok fő összetevője a delta-deka-laktontól a hexa-deka-laktonig terjed. A tejszín hőkezelése során a vajkészítést megelőzően számos szabad szulfhidrilcsoport keletkezik, amely a frissen készített vajnak főtt ízt kölcsönöz, ez az íz azonban néhány napon belül eltűnik. A szabad SH-csoportok antioxidánsként viselkednek. A vaj táplálóértékéről ugyanazokat lehet elmondani, mint amit a tejzsír értékelése során már említettünk.

Hosszú ideig tartó tárolás során alig változik meg a vaj A-vitamin-tartalma, de a vajra jellemző aromaanyagok jelentős mértékben elbomlanak. Így például 30 napon keresztül, 10 °C-on való tárolás során a vaj diacetil- és acetointartalma 30–40%-kal csökken. Az ízben végbemenő változást a szabad zsírsavak, a metil-ketonok és a laktonok koncentrációjának megváltozása okozza, amit jelentős mértékben befolyásol a tárolás időtartama és hőmérséklete. A legnagyobb kárt a vaj ízanyagaiban az oxidáció okozza, amelyet felgyorsít a réz jelenléte, ami katalizálhatja az ízanyagok elbomlását. A réz legnagyobb része a molibdénnel, a vassal, a kobalttal és a krómmal együtt a tejből átmegy a vajba, a magnézium és a cink legnagyobb része viszont a fölözött tejben marad. A fentiek miatt a vaj réztartalma nem haladhatja meg a 0,1 mg/kg-ot. A több országban alkalmazott sózási eljárás során kerülni kell, hogy nyomnyi mennyiségű réz is bekerüljön a vajba, továbbá nem szabad használni olyan csomagolóanyagot sem, amelyből akárcsak nyomnyi mennyiségű réz is kidiffundálhat. A rézzel szemben a vas és a mangán természetes alkotóeleme a vajnak, amelyek nem gyorsítják meg az oxidációt. Az UV-fény még kis dózisban is a zsírok oxidációjához vezet, ezért a vajat meg kell óvni a fényhatástól. A marhafaggyú és a vaj, a különböző szenzibilizáló anyagok jelenléte miatt, a kevesebb telítetlen zsírsav ellenére érzékenyebb a fényre, mint a növényi olajok. Az oxidáció során keletkező hidroperoxidok gyorsan lebomlanak ketonokká és aldehidekké, ízhibákat okozva a vajban. A fény indukálta oxidáció során csökken a vaj A-vitamin- és karotintartalma (4.2.1. ábra).

4.2.1. ábra - A fluoreszcens fény hatása a 15 °C-on tárolt vaj A-vitamin- és b-karotin-tartalmára

A hideg körülmények között tárolt vaj aromaanyagainak romlásáért a telítetlen zsírsavakból (linolsav, linolénsav, arachidonsav) autooxidációval keletkező termékek a felelősek. Az aszkorbil-palmitát antioxidáns hatására viszont a zsírok –25 °C-on akár évekig is tárolhatók különösebb minőségromlás nélkül. Javasolják más antioxidánsok, pl. a tokoferol vajhoz keverését a hosszú ideig tartó, minőségromlás nélküli tárolás érdekében. Amikor PVC-fóliát használnak a vaj tárolására, fennáll annak a veszélye, hogy a csomagolóanyagból vinil-klorid kerülhet a zsírba. A vinil-klorid maximális mennyiségét a legtöbb országban 0,05 mg/kg-ban szabták meg, és vizsgálatokkal igazolták, hogy a vinil-klorid aktuális koncentrációja ennél mindig lényegesen alacsonyabb, 0,02 mg/kg között alakul.

A vaj minőségének hosszabb idejű megőrzése érdekében a víz lehető legnagyobb részét el kell távolítani, miközben vajolaj, illetve tiszta vajzsír keletkezik. A vajolaj zsírtartalma 99,6%, és 0,4% a víz és az egyéb, nem zsírszerű anyagok koncentrációja. A vajolajat vákuumban való kezeléssel lehet előállítani, ami ezt követően továbbra is tartalmazza a zsírgolyócskák membránfoszfatidjait, amelyek megvédik a zsírt az oxidációval szemben. Az ilyen vajolaj 1–2,5 évig, 15 °C-on minőségromlás nélkül eltartható. A tárolási idő tovább növelhető a hőmérséklet csökkentésével vagy antioxidáns alkalmazásával. A tárolás alig van hatással a vaj karotin- és tokoferoltartalmára. A vajolajat és különböző változatait különösen a forró égövi országokban alkalmazzák előszeretettel. Indiában készült speciális termék a Ghee, amelynek aromaanyagai az acetaldehid, a butilaldehid, az aceton és a metil-keton; ezeken kívül a laktonok és a szabad zsírsavak is hozzájárulnak az aroma kialakulásához. A vajolaj természetes aromaanyagai közé tartozik az indol és a szkatol is.