Laktik asit fermentasyonu, gıda biyokimyasının hem en eski hem de en kapsamlı biçimde araştırılmış fermentasyon sistemlerinden birini temsil etmektedir. Laktik asit bakteri (LAB) grupları arasındaki metabolik ayrım, homofermentatif ve heterofermentatif, fermentasyon ürününün kimyasal profilini, dokusunu ve güvenilirliğini doğrudan belirler. Homofermentatif laktik asit fermentasyonu, Lactobacillus acidophilus, L. delbrueckii ve Streptococcus thermophilus gibi türlerde görülür. Bu grup glikozu yalnızca laktata dönüştüren Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) yolağını kullanır. Glukoz başına 2 mol ATP ve 2 mol laktat üretilir; karbondioksit ve diğer yan ürünler açısından temiz bir metabolik profil elde edilir. Yoğurt ve sert peynirler için tercih edilen bakteri grupları ağırlıklı olarak homofermentatiftir. Heterofermentatif laktik asit fermentasyonu ise Leuconostoc mesenteroides, L. brevis ve bazı Lactobacillus türlerini kapsar. Bu grup pentozfosfat (fosfoglukonat) yolağını kullanır; glukozdan laktat yanı sıra etanol ve CO₂ de üretilir. Bu çeşitli metabolit profili çeşitli ürünlerde işlevsel avantajlar sağlar: turşu ve kimçi fermentasyonunda CO₂ çıkışı anaerobik ortamın korunmasına katkıda bulunur; etanol ise antimikrobiyal bariyer işlevi görür. Laktik asit fermentasyonu açısından heterofermentatif-homofermentatif dengesinin yönetimi, kısmi olarak tuz konsantrasyonu, sıcaklık ve başlangıç pH'ının kontrolüyle sağlanır. Turşu yapımında yüksek tuz konsantrasyonu (%2-3 NaCl) homofermentatif türlerin büyümesini desteklerken düşük tuz, Leuconostoc öncülüğündeki heterofermentatif başlangıç sürecini kolaylaştırır. Diaksetil ve asetaldehit gibi sekonder metabolitler de heterofermentatif bakterilerin laktik asit fermentasyonu ürünlerine katkısıdır. Asetaldehit yoğurda karakteristik taze aromasını verirken diaksetil tereyağı notasını oluşturur. Bu aroma molekülleri, laktik asit fermentasyonu optimizasyonunda organoleptik kalite kontrolünün biyokimyasal parametreleri olarak izlenmektedir.