Kultur starter adalah persiapan mikroorganisme hidup yang digunakan untuk memulai dan mengendalikan fermentasi dalam produksi pangan. Budaya diklasifikasikan sebagai tertentu (satu atau beberapa strain yang diketahui) atau campuran (konsorsium tidak terdefinisi, tradisional untuk produk artisanal). Mereka tersedia dalam tiga format utama: beku-kering (liofilisasi), beku, dan cair. Kultur direct vat set (DVS) adalah sediaan beku-kering atau beku pekat yang ditambahkan langsung ke tong fermentasi tanpa pra-kultur, sehingga menawarkan kenyamanan, kinerja yang konsisten, dan mengurangi risiko kontaminasi.
Produksi dimulai dengan perbanyakan strain terpilih dalam fermentor batch atau kontinyu dalam kondisi optimal. Fermentasi batch lebih sederhana dan fleksibel, sedangkan fermentasi berkelanjutan menawarkan produktivitas lebih tinggi untuk produksi skala besar. Media pertumbuhan diformulasikan untuk memaksimalkan hasil sel dan mempertahankan karakteristik regangan, biasanya mengandung sumber karbon (laktosa, glukosa), sumber nitrogen (ekstrak ragi, hidrolisat protein whey), mineral, dan faktor pertumbuhan. pH dikontrol oleh buffering internal atau eksternal, dan kondisi anaerobik atau mikroaerofilik dipertahankan sesuai kebutuhan.
Pemanenan sel dicapai dengan sentrifugasi atau mikrofiltrasi, menghasilkan pasta sel pekat. Krioprotektan ditambahkan sebelum pembekuan atau pengeringan beku untuk menjaga kelangsungan hidup. Krioprotektan yang umum termasuk gliserol (untuk kultur beku), sukrosa, trehalosa, susu bubuk skim, dan monosodium glutamat. Mekanismenya melibatkan penurunan suhu transisi gelas, mencegah kerusakan kristal es, dan menstabilkan integritas membran sel. Pengeringan beku (liofilisasi) menghilangkan air melalui sublimasi dalam kondisi vakum, menghasilkan bubuk dengan umur simpan yang lebih lama. Pengeringan semprot merupakan alternatif untuk beberapa budaya, meskipun tekanan termal mengurangi kelangsungan hidup strain yang sensitif.
Pengendalian mutu selama produksi meliputi penghitungan sel yang layak (hitungan lempeng, flow cytometry), uji aktivitas (aktivitas pengasaman dalam susu), pemantauan resistensi fag, dan pemeriksaan stabilitas genetik (profil plasmid, PFGE). Target umur simpan biasanya 12-18 bulan untuk kultur beku-kering dan 6-12 bulan untuk kultur beku bila disimpan pada suhu -18°C atau lebih rendah. Inovasi dalam mikroenkapsulasi (alginat, kitosan, pelapis lipid) dan teknologi pengeringan pelindung memperluas kelayakan dan memungkinkan distribusi suhu ruangan. Kultur starter sangat penting untuk produk susu fermentasi dan sebagian besar merupakan bakteri asam laktat. Metode produksi bertujuan untuk memaksimalkan kelangsungan hidup, mirip dengan manufaktur probiotik.
