Kefir berasal dari pegunungan Kaukasian sebelah Utara atau sebelahTimur Laut Mongolia, telah diproduksi ratusan tahun dalam skala rumah tangga secara tradisional dalam kantung kulit, atau dalam tembikar, terbuat dari susu sapi atau susu kambing. Susu fermentasi ini diproduksi di negara-negara Rusia, dan hanya sedikit diproduksi di negara-negara
Eropa.
Menurut Standar Identitas no 149 A : 1997 dari International Dairy Federation (IDF), mikroflora butir-butir kefir (kefir grains) berisi berbagai
spesies bakteri asam laktat dan khamir. Produksi kefir unik, yaitu melibatkan campuran fermentasi asam laktat dan alkohol pada laktosa.
Bakteri asam laktat dan khamir bekerjasama secara mutualisme, yaitu saling menguntungkan, dimana asam laktat yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri asam laktat lebih lanjut, akan dimanfaatkan oleh khamir, dan H2O2 yang dihasilkan oleh
bakteri asam laktat akan disingkirkan oleh katalase yang dihasilkan oleh khamir. Selanjutnya khamir akan menghasilkan senyawa yang menstimulir pertumbuhan bakteri asam laktat.
Kefir grain (Gambar 13) warnanya putih atau kekuningan, dan konsistensinya elastis, diameternya 1 - 6 mm, namun demikian, saat kefir
grain dipanen dari susu dan dicuci dengan air, diameternya menjadi 0,5 – 3,5 cm, bentuknya tidak beraturan berlekuk-lekuk, menyerupai sayuran
kembang kol (cauliflower), elastis, berwarna krem atau kuning gading setelah dicuci dan dikeringkan. Setelah dicuci dalam air dan disimpan dalam larutan garam tahan disimpan hingga satu bulan pada suhu dingin.
Kefir grain kadar airnya 85–90%, berat keringnya 57% karbohidrat, 33% protein, 4% lemak dan 6% abu, merupakan sejumlah 30 spesies bakteri dan khamir, dan didominasi oleh bakteri asam laktat homofermentatif. Kandungan utamanya kefiran, suatu polisakharida kapsular dihasilkan oleh Lactobacillus kefiranofaciens, suatu polisakharida bercabang yang terdiri dari glukosa dan galaktosa dalam jumlah yang sama. Dalam larutan, kefiran hanya sedikit meningkatkan kekentalan larutan.
Kefir adalah susu fermentasi asam, minuman susu yang terkarbonasi melalui proses fermentasi dan beralkohol, konsistensi seperti krim asam dengan citarasa yang enak. Minuman fermentasi yang berbuih dan mengandung gas ini mengandung 0,9–1,1% asam laktat dan 0,3 – 1,0%
alkohol dan sangat terkenal di Eropa Timur, namun distribusinya sangat terbatas, karena harus disimpan pada suhu rendah, agar khamir tidak menghasilkan alkohol dan gas CO2 selama penyimpanan.
Suhu inkubasi selama proses fermentasi kefir adalah 18 – 22 oC, dan
setelah 20 jam akan dihasilkan kefir yang mengandung 0,8% etanol dan 1,0 % CO2. Setelah selesai proses fermentasi produk kefir didiamkan
selama beberapa jam agar konsistensi dan stabilitas koagulumnya meningkat.
Gambar 13. Kefir grains
Kefir menghasilkan senyawa eksopolisakharida yang disebut sebagai kefiran, yaitu suatu polisakharida yang terdiri dari glukosa : galaktosa = 1 : 1, dengan ukuran molekul 1000～4000 kDa., berfungsi sebagai pengental
dan emulsifier makanan, sebagai pelembab untuk kosmetik, dan dapat menstimulir sistem imun dan anti tumor. Kefiran mencakup kapsular dan senyawa ekstraseluler.
Kefir grain kering mengandung 45 % kefiran, yang diproduksi di pusat grain oleh bakteri homofermentatif. Kandungan utamanya protein yang tidak larut dalam air dan mukopolisakharida netral. Kefir grain dalam bentuk kering beku (freeze dried) dengan kadar air 3,5 %, terdiri dari 4,4 % lemak, 12,1 % abu, 45,7 % mukopolisakharida, total protein 34,3 %
yang berupa protein tidak larut dalam air 27,0%, protein larut air sebanyak 1.6% dan asam amino bebas 5,6%, serta sejumlah kecil senyawa yang tidak diketahui.
Kefir grain apabila dikeringkan dengan diangin-anginkan, tahan
disimpan selama 12 sampai 18 bulan, sehingga memungkinkan produksi kefir menyebar ke seluruh dunia. Saat ini, kefir diproduksi oleh industri olahan susu di beberapa negara di Eropa Tengah dan Timur, Skandinavia dan Asia.
Berbagai spesies mikroba telah diisolasi dan diidentifikasi dalam kefir grain, yang merupakan 4 kelompok genus, Lactobacillus,
Streptococcus, Lactococcus, Acetobacter dan Khamir (Tabel 21). Mikroba
dan khamir hidup secara simbosis, yaitu bertahan dan memperbanyak diri dengan memanfaatkan produk samping atau senyawa metabolitnya sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya (Macrae dkk., 1993). Menurut Molska dkk (1980), mikroflora yang terdapat dalam kefir grain terdiri dari Bacilli baik sel tunggal, berpasangan maupun rantai sebanyak 66 % (62-
69%), Streptococcus yang berpasangan maupun rantai, 16 % (11-18%),
Tabel 21. Empat Genus berbagai mikroflora dalam kefir grain Lactobacilli Streptococci/Lactococci) Acetobacter Khamir
Lb. acidophilus Lactococci lactis subsp. lactis Acetobacter aceti Candida kefir Lb. brevis Lc. lactis diacetylactis var. A. rasens C. pseudotropicalis Lb. casei Lc. lactis cremoris subsp. C. racens
Lb casei subsp.
rhamnosus Streptococci thermophilus C. tenuis Lb. casei subsp.
pseudoplantarum S. lactis Kluyveromyces lactis Lb. paracasei subsp.
paracasei Enterococcus durans
Kluyveromyces marxianus var
marxianus Lb. cellobiosus Leuconostoc cremoris K. bulgaricus Lb. delbrueckii subsp.
bulgaricus Leu. mesenteroides K. fragilis/marxianus Lb. delbrueckii subsp. lactis Saccharomyces subsp. Tlopsis holmii Lb. fructivorans Saccharomyces lactis Lb. helveticus subsp. lactis S. carlsbergensis Lb. hilgardii S. unisporus Lb. kefiri Debaryomyces hansenii** Lb. kefiranofaciens Zygosaccharomycs e rouxii** Lb. kefirgranum sp. nov* Lb. parakefir sp. nov* Lb. lactis Lb. plantarum
Sumber : Macrae, R., Robinson, R.K., and Sadler, M.J. (1993).
*International Journal of Systematic Bacteriology (1994), 44 (3) 435 – 439 ** Loretana, T., Mosterta, J.F. and Viljoen, B.C. (2003)
2. Koumiss
Koumiss atau Kumys adalah susu fermentasi asam laktat-alkohol yang
unik berasal dari Asia Tengah, nama ini diambil dari suku Kumanese, yang bertahan sampai tahun 1235 di Asia Tengah.
Susu fermentasi yang mengandung asam dan alkohol secara tradisional diproses dengan menggunakan susu kuda, melibatkan Lactobacillus
seperti Saccharomyces lactis. Gas CO2 yang dihasilkan mengakibatkan
produk koumiss tampak seperti minuman berkarbon dan membentuk citarasa juga.
Kandungan lemak susu kerbau lebih rendah daripada susu sapi, sehingga ketika susu kuda telah difermentasi secara sempurna, tidak terbentuk curd atau penggumpalan dan mengandung whey protein yang lebih tinggi dan kandungan casein lebih rendah. Dewasa ini mengingat susu kuda semakin sulit diperoleh koumiss diproduksi dengan menggunakan susu sapi.
Kultur starter ditambahkan sebanyak 10 – 30% pada suhu 26-28 oC
agar keasaman awal mengandung asam laktat 0,45 % untuk kemudian diinkubasi lebih lanjut. Produk akhir akan mencapai keasaman: 0,6% asam laktat dan 0,7% alkohol, atau 0,8% asam laktat dan 1,1 – 1,7% alkohol atau 1,0 % asam laktat dan 1,7 – 2,5% alkohol, tergantung lamanya proses fermentasi.
Khamir yang memfermentasi laktosa seperti Candida spp.,
Kluyveromyces lactis dan Torula sp, serta starter termofil Lactobacillus
delbureckii subsp. bulgaricus terlibat dalam proses fermentasi koumiss.
Bakteri asam laktat berperan dalam memproduksi asam, dan khamir bertanggung jawab dalam menghasilkan etanol dan karbon dioksida.
Produksi koumiss dalam skala besar dari susu sapi dilakukan dengan menambahkan 2,5% gula dan 10% kultur starter (Lb. delbrueckii subsp.
bulgaricus, Lb. acidophilus dan Saccharomyces lactis). Jumlah bakteri
hidup dilaporkan 4,97 x 107 koloni/ml dan khamir sejumlah 1,43 x 107
koloni/ml (Akuzawa dan Surono, 2002).
3. Susu asidofilus-khamir
Jenis susu fermentasi asidofilus yang melibatkan khamir ini hanya diproduksi di negara-negara Rusia. Susu full krim atau susu skim
dipanaskan pada suhu 90 – 95 oC selama 10–15 menit, didinginkan sampai
suhu 35oC dan diinokulasikan dengan 3 – 5% kultur starter campuran.
Mikroba yang terlibat adalah Lactobacillus acidophilus dan khamir
Saccharomyces lactis dengan suhu inkubasi 35 oC, sampai terbentuk 0,8 %
asam laktat dan 0,5% etanol. Produk akhir sedikit asam, kental dan mempunyai rasa khamir.