Пищевая микробиология как практически ориентированная область знаний о живом микромире начала формироваться только в середине XIX в. До этого шло накопление опыта получения вкусной и безопасной пищи, которую можно было бы длительно хранить.

Человек использовал молочнокислое брожение с древности (в соответствии с археологическими находками - уже 8-10 тыс. лет до нашей эры), с тех пор как научился получать молоко от животных и выпил первый глоток простокваши. Люди заметили, что кисломолочные напитки и сыр легче сохранить, чем просто молоко. Из поколения в поколение передавались секреты приготовления простокваши, сметаны, кефира, творога, разнообразных сыров. Кефир и кумыс издавна использовались в народной медицине. Однако продукты часто портились, получались не всегда одинаково вкусными, иногда вызывали болезни, и причина этого была людям непонятна.

В 1857 г. Луи Пастер установил, что спиртовое брожение вызывается дрожжами, а молочнокислое - бактериями, и разработал метод щадящей тепловой обработки пищевых продуктов - пастеризацию.

В 1878 г. Джозеф Листер выделил чистую культуру молочнокислых кок­ков, применив метод предельных разведений.

В начале ХХ в. Илья Ильич Мечников открыл явление антагонизма меж­ду молочнокислыми и гнилостными бактериями, рекомендовал пить каждый день кисломолочные напитки, причем основным средством для предупреждения старения и самоотравления считал болгарскую палочку. В это же время (1909-1919) Сигурд Орла-Йенсен описал большое количество молочнокислых бактерий.

В 1900 г. Сергей Александрович Северин организовал выпуск чистых культур молочнокислых бактерий для маслоделия на Московской бактериолого-агрономической станции. Крупное производство сухих заквасок чистых культур было организовано на бактериологичекой  станции Вологодского молочнохозяйственного института, который стал центром научных исследований по молочному делу с 1914 г.

Основоположником отечественной микробиологии молока и молочных продуктов по праву считается Сергей Александрович Королев (1874-1932). Он создал первую школу микробиологов молочной промышленности, провел комплекс исследований микробиологических процессов, выявил закономерности молочнокислого процесса и причины возникновения пороков при производстве молочных продуктов; впервые в России применил чистые культуры молочнокислых бактерий в производстве. В 1932 г. им был издан фундаментальный труд «Основы технической микробиологии молочного дела», который имеет большое значение и в настоящее время. Из школы, созданной С. А. Королевым, вышли такие известные микробиологи, как В. М. Богданов, А. М. Скородумова, В. И. Верещагина, Н. Н. Зайковская, Н. С. Королева и др.

Большой вклад в развитие микробиологии молочного дела внесла Наталия Сергеевна Королева, особенно глубоко она занималась микробиологией цельномолочных продуктов. Под руководством Н. С. Королевой были проведены комплексные работы по изучению микробиологических процессов, происходящих при производстве кефирной закваски и кефира, создан лечебный препарат «Аципол» на основе ацидофильных бактерий и полисахаридов кефирных грибков. Н. С. Королева подготовила блестящих учеников, в том числе Л. А. Банникову, В. Ф. Семенихину, И. В. Рожкову и др.

В 1936 г. в г. Угличе была создана научно-исследовательская лаборатория, преобразованная позже в НИИ маслодельной и сыродельной промышленности (ВНИИМС). Здесь получили развитие дальнейшие исследования микроорганизмов в сыроделии, в том числе были созданы и внедрены первые бактериальные концентраты для сыров с низкой температурой второго нагревания (работы М. Р. Гибшман, И. И. Климовского, А. В. Гудкова, А. И. Маненковой, Г. А. Беловой, П. Ф. Крашенинина, Г. Д. Перфильева и др.). На биофабрике ВНИИМС впервые в мире в конце 1960-х было начато серийное производство сухих бактериальных концентратов для приготовления производственной закваски беспересадочным способом и непосредственного внесения в нормализованную смесь.

Анатолий Васильевич Гудков внес большой вклад в разработку биологических способов борьбы с вредной микрофлорой в сыроделии, создание теории и разработку методов управления качеством сыра, научное обоснование технологии бифидосодержащих кисломолочных продуктов и кормовых средств.

Работы Геннадия Дмитриевича Перфильева связаны с созданием биотехнологии производства и применения бактериальных препаратов для сыроделия, разработкой средств и методов управления микробиологическими процессами при производстве ферментированных молочных продуктов и кормовых средств, разработкой системы интегрального микробиологического контроля молока, натуральных и плавленых сыров.

Исследованиями процессов микробного синтеза на молочной сыворотке в 70-80-е гг. прошлого века занимался Михаил Валентинович Залашко (Белорусский филиал ВНИМИ, Институт микробиологии НАН Белоруссии). В результате были разработаны способы получения микробной биомассы, витаминов, ферментов, кислот, спирта и других биокомпонентов из сыворотки, созданы биозаменители цельного молока, кормовые белково-витаминные препараты, лечебно-профилактические закваски. Особое внимание было уделено выращиванию на сыворотке кормовых и пищевых дрожжей, факторам, влияющим на рост и продуктивность культур.