Plusieurs chimistes ont découvert au cours du 19ème siècle certains concepts fondamentaux du domaine de la chimie organique. L’un d’eux par exemple était le chimiste français Joseph Louis Gay-Lussac, qui s’intéressait particulièrement aux processus de fermentation, et il a transmis cette fascination à l’un de ses meilleurs élèves, Justus von Liebig. Avec quelques années d’écart, chacun d’eux a décrit, avec des collègues, la structure chimique de la molécule d’acide lactique telle que nous la connaissons aujourd’hui. Ils avaient une compréhension purement chimique du processus de fermentation, ce qui signifie que l’on ne peut pas le voir au microscope et qu’il ne peut être optimisé que par des catalyseurs chimiques. En 1857, le chimiste français Louis Pasteur a décrit pour la première fois l’acide lactique comme le produit d’une fermentation microbienne. À cette époque, il travaillait à l’université de Lille, où une distillerie locale lui demanda conseil concernant certains problèmes de fermentation. Par hasard et avec le laboratoire mal équipé qu’il avait à l’époque, il a pu découvrir que dans cette distillerie, deux fermentations avaient lieu, une lactique et une alcoolique, toutes deux induites par des micro-organismes. Il a ensuite poursuivi les recherches sur ces découvertes à Paris, où il a également publié ses théories qui présentaient une contradiction stable avec la version purement chimique représentée par Liebig et ses disciples. Même si Pasteur a décrit certains concepts qui sont encore acceptés aujourd’hui, Liebig a refusé de les accepter. Mais Pasteur lui-même a écrit qu’il était « conduit » à une compréhension complètement nouvelle de ce phénomène chimique. Même si Pasteur n’a pas trouvé tous les détails de ce processus, il a découvert le mécanisme principal du fonctionnement de la fermentation microbienne de l’acide lactique. Il a été le premier à décrire la fermentation comme une « forme de vie sans air ».
Bien que ce processus chimique n’ait pas été correctement décrit avant les travaux de Pasteur, les gens utilisaient la fermentation lactique microbienne pour la production alimentaire bien plus tôt. L’analyse chimique de découvertes archéologiques montre que les utilisations de la fermentation du lait sont antérieures à la période historique ; ses premières applications ont probablement fait partie de la révolution néolithique. Comme le lait contient naturellement des bactéries lactiques, la découverte du processus de fermentation était tout à fait évidente, puisqu’il se produit spontanément à une température adéquate. Le problème de ces premiers agriculteurs était que le lait frais est quasiment indigeste pour les adultes, ils avaient donc intérêt à découvrir ce mécanisme. En fait, les bactéries lactiques contiennent les enzymes nécessaires à la digestion du lactose, et leurs populations se multiplient fortement pendant la fermentation. Par conséquent, le lait fermenté même brièvement contient suffisamment d’enzymes pour digérer les molécules de lactose, une fois le lait dans le corps humain, ce qui permet aux adultes de le consommer. Plus sûre encore était une fermentation plus longue, qui était pratiquée pour la fabrication du fromage. Ce processus a également été découvert il y a très longtemps, ce qui est prouvé par les recettes de fabrication du fromage sur les écritures cunéiformes, les premiers documents écrits qui existent, et un peu plus tard dans les textes babyloniens et égyptiens.Ce qui est intéressant, c’est la théorie de l’avantage concurrentiel des produits laitiers fermentés. Ce qui est intéressant, c’est la théorie de l’avantage concurrentiel des produits laitiers fermentés. L’idée de cette théorie est que les femmes de ces premiers clans d’agriculteurs sédentaires pouvaient raccourcir le délai entre deux enfants grâce à l’absorption supplémentaire de lactose provenant de la consommation de lait. Ce facteur peut leur avoir donné un avantage important pour surpasser les sociétés de chasseurs-cueilleurs.
Avec l’augmentation de la consommation de produits laitiers, ces sociétés ont développé une persistance de la lactase par héritage épigénétique, ce qui signifie que l’enzyme de digestion du lait, la lactase, était présente dans leur corps tout au long de la vie, de sorte qu’ils pouvaient boire du lait non fermenté à l’âge adulte également. Cette accoutumance précoce à la consommation de lactose dans les premières sociétés de colons peut encore être observée aujourd’hui dans les différences régionales de concentration de cette mutation. On estime qu’environ 65 % de la population mondiale en est toujours dépourvue. Étant donné que ces premières sociétés venaient des régions situées autour de la Turquie orientale et de l’Europe centrale, le gène apparaît plus fréquemment dans ces régions et en Amérique du Nord, qui a été colonisée par les Européens. C’est en raison de la prédominance de cette mutation que les cultures occidentales pensent qu’il est inhabituel d’avoir une intolérance au lactose, alors qu’elle est en fait plus fréquente que la mutation. Au contraire, l’intolérance au lactose est beaucoup plus présente dans les pays asiatiques.
Les produits laitiers et leur fermentation ont eu une influence importante sur le développement de certaines cultures. C’est le cas en Mongolie, où les populations pratiquent souvent une forme d’agriculture pastorale. Le lait qu’ils produisent et consomment dans ces cultures est principalement du lait de jument et a une longue tradition. Mais toutes les parties ou produits du lait frais n’ont pas la même signification. Par exemple, la partie la plus grasse du dessus, le « deež », est considérée comme la plus précieuse et est donc souvent utilisée pour honorer les invités. Les produits de fermentation du lait de jument, comme par exemple le yaourt kumis légèrement alcoolisé, sont très importants et ont souvent une signification traditionnelle. Leur consommation atteint son apogée lors de festivités culturelles telles que le nouvel an lunaire mongol (au printemps). La période de cette fête est appelée le « mois blanc », ce qui indique que les produits laitiers (appelés « aliments blancs » avec les légumes féculents, par rapport aux produits carnés, appelés « aliments noirs ») constituent un élément central de cette tradition. Le but de ces festivités est de « clore » l’année écoulée – nettoyer la maison ou la yourte, honorer les animaux pour avoir fourni leur nourriture et tout préparer pour la saison d’été à venir – afin d’être prêt à « ouvrir » la nouvelle année. La consommation de nourriture blanche dans ce contexte festif est une façon de se rattacher au passé et à une identité nationale, celle du grand empire mongol incarné par Gengis Khan. À l’époque de cet empire, le lait de jument fermenté était la boisson pour honorer et remercier les guerriers et les dirigeants, mais elle n’était pas destinée à tout le monde. Bien qu’il soit finalement devenu une boisson pour les gens normaux, il a conservé sa signification honorable. Comme beaucoup d’autres traditions, celle-ci ressent l’influence de la mondialisation. D’autres produits, comme le yaourt industriel, provenant principalement de Chine et des pays occidentaux, ont eu tendance à la remplacer de plus en plus, surtout dans les zones urbaines. Cependant, dans les régions rurales et plus pauvres, il conserve une grande importance.