Le fromage est la forme de conservation du lait la plus ancienne.
L'extraction d'une partie de l'eau contenue dans le lait au cours de la fabrication du fromage donne un produit plus concentré et plus facile à conserver que le lait fermenté.
Il existe dans le monde plus de 2 000 variétés de fromage, mais qui dérivent d'une vingtaine de types seulement. Ceux-ci correspondent à des variantes d'une procédure générale commune.
Les caractéristiques du lait utilisé, les modalités techniques de préparation et les types de micro-organismes intervenant dans l'affinage sont autant de facteurs déterminants qui modifient la texture, la consistance, la saveur et l'arôme d'un fromage.
Les bactéries lactiques jouent un rôle fondamental dans la fabrication des fromages. Toutefois, contrairement au cas des laits fermentes, la coagulation du lait est assurée généralement par l'activité protéolytique de la présure, un extrait enzymatique d'estomac de veau (caillette) non sevré.
La présure contient une enzyme, la chymosine, qui s'attaque spécifiquement à la caséine du lait. Après la coagulation du lait, une partie de la phase aqueuse, appelée petit lait ou lactosérum, est éliminée par un égouttage plus ou moins prononcé.
Le découpage, le chauffage et le pressage sont divers moyens d'accélérer cet égouttage.
Le lait coagulé concentré qui en résulte, appelé caillé, est relativement insipide, de texture granuleuse et friable. C'est au cours de la période de maturation, ou affinage, que le fromage acquiert son aspect et ses qualités organoleptiques particulières.

Les caractéristiques du lait ont une grande influence sur la saveur et l'arôme du fromage affiné.
Le lait de vache a une composition qui varie selon la race, la saison et le régime alimentaire de l'animal. Ces caractéristiques influent sur la saveur et la qualité du fromage produit.
L'effet est encore plus prononcé pour le lait d'autres espèces, comme le lait de brebis et le lait de chèvre, chaque espèce montrant des différences importantes de la teneur en acides gras.

La fraîcheur du lait et son degré de contamination sont également d'autres facteurs à considérer.

La concentration en cellules microbiennes dans le fromage en cours de fabrication est extrêmement élevée (jusqu'à deux milliards par gramme). Leur action enzymatique sur le lactose, les protéines et les lipides du lait modifie la texture et la saveur du fromage.

Principaux micro-organisme intervenants dans la fabrication du fromage
Bactéries lactiques	Elles forment la flore dominante et tirent leur origine principale de la culture ajoutée en début de fabrication. Les bactéries lactiques assurent deux fonctions essentielles : Abaisser le pH par la production d'acide lactique aux dépens du lactose du lait Contribuer au caractère organoleptique des fromages au cours de la maturation. Les bactéries lactiques homofermentaires sont les plus importantes. Des streptocoques lactiques mésophiles (comme Lactococcus lactis) sont les premiers à se développer. Leur fonction principale est d'acidifier le lait, créant ainsi un milieu défavorable au développement des germes indésirables. Les lactobacilles sont relativement peu nombreux au début, mais se multiplient activement durant l'affinage ; ils participent au développement de l'arôme et à l'hydrolyse des protéines du caillé.
Bactéries propioniques	Des bactéries appartenant au genre Propionibacterium jouent un rôle important dans la maturation des fromages à pâte cuite de type Gruyère. Elles sont responsables de la fermentation propionique, c'est-à-dire de la transformation de l'acide lactique en acide propionique, acide acétique et C02. L'acide propionique et l'acide acétique sont responsables de la saveur particulière de ces fromages, tandis que le CO2 dégagé provoque l'apparition d'ouvertures ou "trous" dans la pâte.
Levures	Plusieurs espèces de levures sont présentes dans le lait cru mais elles sont détruites au cours de la pasteurisation. Les levures trouvées dans les fromages industriels proviennent donc essentiellement de la contamination par l'atmosphère et le matériel de fromagerie, et parfois par un ensemencement volontaire de surface. Elles se multiplient en abondance à la surface du fromage dès le début de la période d'affinage (la croissance est assez faible dans la pâte). Les genres le plus fréquemment rencontrés sont Kluyveromyces, Debaryomyces, Pichia, Saccharomyces, Torulopsis, Candida et Rhodo-torula. Leur principal effet correspond à la métabolisation de l'acide lactique contenu dans la croûte du fromage. La réduction de la teneur en acide lactique entraîne une remontée du pH, laquelle favorise le développement de bactéries en surface. Les levures participent également, grâce à leurs enzymes, à la dégradation des lipides et des protéines, ce qui contribue au développement des composants d'arômes. Elles peuvent aussi hydrolyser certains peptides au goût amer provenant de l'action de la présure sur la caséine, ce qui améliore la saveur du fromage.
Bactéries aérobies halophiles acidosensibles	Des microcoques et des bactéries corynéformes (Corynebacterium, Brevibacterium, Microbacterium, Arthrobacter), provenant la plupart du temps de la saumure ou du sel employés en fromagerie, se développent en surface des fromages durant l'affinage. La plupart sont capables de s'attaquer aux acides aminés qui résultent de la protéolyse du caillé, ce qui peut provoquer un dégagement d'ammoniaque. Comme leur pH optimal est de l'ordre de 7,5, leur développement est dépendant de la remontée de pH au cours de la maturation du fromage. Ces bactéries jouent un rôle considérable dans le développement de la saveur de certains fromages, particulièrement ceux à croûte lavée ou brossée. Leurs colonies sont souvent pigmentées en jaune ou rouge. La plus importante, Brevibacterium linens, est aussi appelée bactérie du rouge car elle colore la croûte de certains fromages (Port-Salut, munster...).
Moisissures	Les moisissures jouent un rôle essentiel durant l'affinage de plusieurs fromages. Des souches sélectionnées du genre Pénicillium se développent en formant un feutrage mycélien à la surface des fromages à croûte fleurie (brie, camembert) ou dans les cavités internes des fromages à pâte persillée (Roquefort, bleus). Elles consomment l'acide lactique et diminuent l'acidité de la pâte de façon encore plus efficace que les levures. Elles produisent des quantités importantes d'enzymes protéolytiques et ïipolytiques, et participent de façon déterminante à la saveur de ces fromages de même qu'à l'assouplissement de la pâte. Une autre moisissure, Geotrichum candidum, apparaît sur la croûte de certains fromages au cours de la maturation, particulièrement ceux à croûte lavée, et joue des rôles similaires à Pénicillium. Un développement trop important est cependant défavorable (liquéfaction de la pâte sous la croûte, apparition d'une couche gluante en surface, production excessive d'ammoniaque...).