Keçiboynuzu Gamı (E410) Nedir?
Keçiboynuzu gamı, keçiboynuzu çekirdeğinin endosperm bölümünün öğütülmesiyle elde edilen, galaktomannan yapısında doğal bir polisakkarittir. Uluslararası literatürde “locust bean gum” ya da “carob bean gum” olarak bilinir ve gıda katkı maddesi olarak E410 koduyla tanımlanır. Suyla etkileşerek viskozite oluşturması, buz kristali büyümesini sınırlaması ve bazı hidrokolloidlerle güçlü sinerji göstermesi nedeniyle dondurmadan süt ürünlerine, soslardan unlu mamullere kadar pek çok üründe kullanılır.
Bu yazıda keçiboynuzu gamının kimyasal yapısını, çekirdekten gam elde edilmesine uzanan üretim aşamalarını, temel fiziksel özelliklerini ve Avrupa Birliği, JECFA ve Türkiye mevzuatındaki gıda katkı maddesi olarak onay durumunu kaynaklara dayanarak ele alıyoruz.
Keçiboynuzu Gamı Nedir?
Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi'nin (EFSA) 2017 yılında yayımladığı yeniden değerlendirme raporuna göre keçiboynuzu gamı (E 410), AB'nin 231/2012 sayılı Komisyon Tüzüğü'nde tanımlandığı şekliyle keçiboynuzu ağacı (Ceratonia siliqua (L.) Taub.) tohumlarının öğütülmüş endospermidir. Aynı raporda maddenin “carob gum”, “carob bean gum”, “algarroba gum” ve Almanca “Johannisbrotmehl” gibi eş anlamlı adlarla da anıldığı belirtilir.
Bu tanımda iki önemli ayrıntı vardır. Birincisi, gam keçiboynuzu meyvesinin etli kısmından değil, çekirdekten elde edilir. Keçiboynuzu unu veya tozu meyvenin tatlı pulpundan üretilirken keçiboynuzu gamı çekirdeğin içindeki endosperm dokusundan gelir; dolayısıyla bu iki ürünün bileşimi ve işlevi tamamen farklıdır. İkincisi, gam yalnızca öğütülmüş bir doku değil, yapısı ve saflığı belirli kriterlerle tanımlanmış bir gıda katkı maddesidir.
Keçiboynuzu çekirdeğinin yapısı ve ticari değeri hakkında daha fazla bilgi için Keçiboynuzu Çekirdeği Nedir? yazımızı okuyabilirsiniz.
Kimyasal Yapı: Galaktomannan
Keçiboynuzu gamının ana bileşeni galaktomannan adı verilen büyük moleküllü bir polisakkarittir. EFSA'nın aktardığı bilgilere göre bu galaktomannanlar, (1→4) bağlarıyla bağlanmış β-D-mannopiranozil birimlerinden oluşan doğrusal bir omurga ile bu omurgaya (1→6) bağlarıyla tek tek bağlanmış α-D-galaktopiranozil yan zincirlerinden oluşur. Mannozun galaktoza oranı yaklaşık 4:1'dir.
Bu oran, keçiboynuzu gamını diğer galaktomannanlardan ayıran temel özelliktir. EFSA raporunda, mannoz zinciri üzerindeki galaktoz ikamesi arttıkça (örneğin tara gamı ve guar gamında) galaktomannanların suda daha kolay çözündüğü belirtilir. Keçiboynuzu gamında galaktoz yan zincirleri daha seyrek olduğundan, omurganın bazı bölgeleri “çıplak” kalır. Bu bölgeler, gamın diğer hidrokolloidlerle etkileşime girmesini sağlayan yapısal temel olarak görülür.
Raporda yer alan diğer yapısal bilgiler şöyle özetlenebilir:
| Molekül ağırlığı | Geniş bir aralıkta değişir; 231/2012 sayılı Tüzük'te yaklaşık 50.000–3.000.000 g/mol olarak verilmiştir. |
| Galaktomannan içeriği | Sanayiden alınan bilgilere göre gam, kuru bazda %87–88 oranında yüksek molekül ağırlıklı galaktomannan içerir. |
| Diğer bileşenler | Kalan %12–13'lük kısım başlıca protein ve germ, tohum kabuğu ile hücre duvarı kalıntıları gibi lifli maddelerden oluşur. Sanayi verilerine göre katkı maddesindeki protein içeriği %7'nin altındadır. |
Çekirdekten Gama: Üretim Nasıl Yapılır?
Keçiboynuzu çekirdeği üç ana bölümden oluşur: sert dış kabuk, endosperm ve germ (embriyo). Gamın kaynağı endospermdir; bu yüzden üretimin temel amacı endospermi kabuktan ve germden olabildiğince temiz biçimde ayırmaktır.
AB spesifikasyonları ve JECFA tanımlarına dayanan EFSA raporu, üretimi şu şekilde özetler: Çekirdeklerin kabuğu seyreltik sülfürik asitle veya termal-mekanik işlemlerle soyulur, germ uzaklaştırılır ve endosperm öğütülüp elenerek “doğal” (native) keçiboynuzu gamı elde edilir. Mikrobiyal yükü kontrol etmek için gam etanol veya izopropanolla yıkanabilir.
Kabuk soyma yöntemi, son ürünün kalitesini doğrudan etkiler. Türkiye'de yapılan bir yüksek lisans tezinde keçiboynuzu çekirdeklerinin kabuğu %60'lık sülfürik asit, %30'luk hidroklorik asit ve kaynar suyla üç farklı yöntemle soyulmuş, elde edilen gamlar karşılaştırılmıştır. Çalışmada en düşük protein (%5,01), asitte çözünmeyen kül (%1,29) ve yabancı partikül içeriği ile en yüksek viskozite (533,9 mPa·s) sülfürik asit yöntemiyle elde edilen gamda bulunmuş; en yüksek protein (%6,65) ve kül (%1,94) ise su ile kabuk soyma yönteminde ölçülmüştür. Araştırmacı, iyi kalitede gam elde etmek için sülfürik asit yönteminin karşılaştırılan diğer yöntemlerden daha uygun olduğu sonucuna varmıştır (Kıvrak, 2011). Asit ve su ile ön işlemlerin gamın fizikokimyasal özelliklerine etkisi, aynı araştırma grubunun sonraki bir makalesinde de ele alınmıştır (Kıvrak ve ark., 2015). Benzer şekilde Dakia ve ark. (2008), bütün tohumlardan asit veya su ile kabuk soyma ön işlemiyle elde edilen gamların bileşimini ve fizikokimyasal özelliklerini karşılaştırmıştır.
Rafine (berrak) keçiboynuzu gamı
Doğal gamın yanı sıra piyasada daha saf bir form olan rafine veya “berraklaştırılmış” (clarified) keçiboynuzu gamı da bulunur. EFSA raporuna göre bu form, gamın sıcak suda çözülmesi, süzülmesi ve etanol veya izopropanolla çöktürülmesi, ardından süzülüp kurutulması ve öğütülmesiyle elde edilir. JECFA spesifikasyonlarına göre berraklaştırılmış gam hücre duvarı materyali içermez ve protein içeriği %1'in altındadır. Raporda ayrıca piyasadaki berraklaştırılmış gamın viskozite ve reaktivite açısından genellikle şekerlerle standardize edildiği belirtilir.
Temel Fiziksel Özellikler
Keçiboynuzu gamını gıda sanayisinde değerli kılan, sudaki davranışıdır. EFSA raporunda aktarılan başlıca özellikler şunlardır:
| Görünüş | Beyaz ile sarımsı beyaz arasında, neredeyse kokusuz bir tozdur. |
| Çözünürlük | Sıcak suda çözünür, etanolde çözünmez. Soğuk suda şişer, ancak tam çözünürlük için ısıtma gerekir. Bu özellik, gamın kullanıldığı ürünlerde karışımın ısıl işlemden geçirilmesini önemli kılar. |
| Viskozite | %1'lik çözeltileri yüksek viskozitelidir (2.000–6.000 mPa·s); %2–5'lik şişmiş dispersiyonlar jel benzeri davranış gösterir. |
| pH dayanımı | Viskozite pH 3–11 aralığında az etkilenir; bu, gamın hem asitli hem nötr ürünlerde kullanılabilmesini sağlar. |
| Jel oluşumu | Normal koşullarda tek başına jel oluşturmaz; ancak donma-çözülme işlemi, borat varlığı (pH ≥ 7) veya yüksek miktarda sakkaroz varlığında jel elde edilebilir. |
| Raf ömrü | Altı farklı üreticinin örnekleriyle yapılan 12 aylık depolama testinde viskozitedeki düşüş 20 °C'de %5'in, 40 °C'de %10'un altında kalmıştır. |
Sinerji: Keçiboynuzu gamının en ayırt edici özelliği
Keçiboynuzu gamı, karragenan, ksantan gamı ve agar gibi hidrokolloidlerle fizikokimyasal sinerji gösterir. EFSA raporuna göre bu etkileşim, viskozitede veya jel kuvvetinde tek tek bileşenlerin toplamından çok daha yüksek bir artışa yol açar, jellere istenen elastik karakteri kazandırır ve jelden su salınımını (sinerezis) geciktirir. Bu sinerji gıda üretiminde teknolojik olarak kullanılır; örneğin ksantan veya agarla kombinasyonları sos ve soslu ürünlerin dokusunu iyileştirmek için tercih edilir. Aynı rapor, bu güçlü sinerjinin güvenlik açısından da göz önünde bulundurulması gerektiğine dikkat çeker.
Gıda Katkı Maddesi Olarak Onay Durumu
Avrupa Birliği
Keçiboynuzu gamı (E 410), AB'de 1333/2008 sayılı Tüzük'ün II. ve III. Ekleri kapsamında izin verilen bir gıda katkı maddesidir; saflık kriterleri ise 231/2012 sayılı Komisyon Tüzüğü'nde belirlenmiştir. EFSA'nın 2017 raporuna göre E 410, reçel, jöle ve benzeri meyve-sebze ürünleri ile bebek ve küçük çocuk gıdaları dışındaki çoğu gıdada “quantum satis” (QS) ilkesiyle, yani sayısal bir üst sınır belirlenmeden, iyi üretim uygulamalarına uygun ve amaca yetecek miktarda kullanılabilir.
AB mevzuatında E 410'a ilişkin bazı özel kısıtlamalar da bulunur. Madde, rehidrate edilerek tüketilmesi amaçlanan kurutulmuş gıdaların üretiminde kullanılamayan Grup I katkı maddeleri arasındadır ve mini kap jölelerde kullanımı sınırlandırılmıştır. EFSA, bu kısıtlamaların benzer fizikokimyasal özelliklere sahip gamların yeterli sıvı olmadan granül veya tablet formunda alınmasından sonra yemek borusu tıkanması gibi ciddi vakaların bildirilmiş olmasıyla ilişkili olduğunu belirtir. Aynı gerekçeyle, gamla koyulaştırılacak gıdaların yeterli sıvıyla nasıl hazırlanacağını açıklayan etiket talimatlarının gerekli olduğunu vurgular.
JECFA ve EFSA güvenlik değerlendirmeleri
FAO/DSÖ Ortak Gıda Katkı Maddeleri Uzman Komitesi (JECFA), keçiboynuzu gamını 1975, 1980 ve 1981 yıllarında değerlendirmiş ve mevcut toksisite çalışmalarında olumsuz etki görülmemesine dayanarak “belirlenmemiş” (not specified) kabul edilebilir günlük alım (ADI) değeri vermiştir. JECFA 2008 yılında spesifikasyonları güncellemiştir.
EFSA'nın 2017 yeniden değerlendirmesinde kemirgenlerde yapılan 90 günlük toksisite ve kanserojenite çalışmalarında test edilen en yüksek dozlarda olumsuz etki bildirilmediği; genotoksisite ile üreme ve gelişim toksisitesi açısından endişe bulunmadığı belirtilmiştir. Panel, genel nüfus için sayısal bir ADI belirlenmesine gerek olmadığı ve bildirilen kullanımlarda genel nüfus için güvenlik endişesi bulunmadığı sonucuna varmıştır. Panel ayrıca gamın bağırsakta sindirim enzimleriyle parçalanmadan kalın bağırsağa ulaştığını ve burada bazı bağırsak bakterileri tarafından kısa zincirli yağ asitlerine fermente edilebildiğini aktarmıştır.
Bebek ve küçük çocuk gıdaları
Bebek gıdaları, keçiboynuzu gamı açısından ayrıca düzenlenen bir alandır. EFSA'nın 2017 raporunda aktarıldığına göre AB Gıda Bilimsel Komitesi (SCF), sağlıklı bebeklere koyulaştırılmış formül verilmesinin gerekli olduğuna ikna olmadığını belirterek keçiboynuzu gamının bebek formüllerinde kullanılmamasını önermiş; devam formülleri için 1 g/L üst sınırın korunmasını, gastroözofageal reflü hastalığı olan az sayıdaki bebekte tıbbi gözetim altında kullanılan özel tıbbi amaçlı gıdalar için ise 10 g/L'ye kadar kullanımı kabul edilebilir bulmuştur. 2017 değerlendirmesinde mevcut verilerin, özel tıbbi amaçlı gıdalarla beslenen bebek ve küçük çocuklar için yeterli bir güvenlik değerlendirmesine imkân vermediği belirtilmiştir.
EFSA'nın 2023 yılında yayımladığı takip değerlendirmesi, 16 haftalıktan küçük bebeklere yönelik özel tıbbi amaçlı gıdalardaki kullanımı ele almıştır. Panel, domuz yavrularında yapılan bir çalışmada kan çinko düzeylerindeki azalmaya dayanarak 1.400 mg/kg vücut ağırlığı/gün referans noktası belirlemiş ve maruziyet marjının 1'in üzerinde olmasının güvenlik endişesi oluşturmayacağı sonucuna varmıştır. Bebekler için bazı senaryolarda bu marj 1'in üzerinde bulunmuş, yalnızca özel tıbbi amaçlı gıda tüketen küçük çocuklarda ise tüm maruziyet düzeylerinde 1'in üzerinde hesaplanmıştır. Panel ayrıca 231/2012 sayılı Tüzük'teki spesifikasyonların güncellenmesini, özellikle kurşun ve kadmiyum gibi toksik elementlere ilişkin üst sınırların düşürülmesini ve mikrobiyolojik kriterlerin eklenmesini önermiştir.
Bu nedenle bebeklere yönelik ürünlerde keçiboynuzu gamının kullanımı, genel gıdalardan farklı ve daha sıkı kurallara tabidir. Reflü gibi sağlık durumlarında koyulaştırılmış mama kullanımı mutlaka hekim önerisiyle olmalıdır.
Türkiye
Türkiye'de gıda katkı maddeleri, 30 Haziran 2013 tarihli ve 28693 sayılı Resmî Gazete'de yayımlanan Türk Gıda Kodeksi Gıda Katkı Maddeleri Yönetmeliği ile düzenlenir. Yönetmeliğin dayanak maddesinde, 1333/2008/EC sayılı AB Tüzüğü'ne paralel olarak hazırlandığı belirtilir; “E kodu” da her bir gıda katkı maddesi için Avrupa Birliği tarafından onaylanarak belirlenen kod numarası olarak tanımlanır. Yönetmelik, quantum satis ilkesini de AB'dekine benzer şekilde tanımlar. Belirli bir üründe E 410'un kullanım koşulları için yönetmeliğin güncel ek listelerine bakılması gerekir.
Yönetmelik, son tüketiciye sunulmayan, yani sanayiye satılan gıda katkı maddelerinin etiketinde bulunması gereken bilgileri de sayar. Bunlar arasında katkı maddesinin yönetmelikteki adı ve/veya E kodu, “gıdada kullanım içindir” ifadesi, gerektiğinde özel depolama ve kullanım koşulları, parti numarası, net miktar, tavsiye edilen veya son tüketim tarihi ve katkı maddesinin elde edildiği kaynağın adı yer alır.
Spesifikasyonlar: Kaliteyi Belirleyen Kriterler
Keçiboynuzu gamı alan bir gıda üreticisi için ürünün yalnızca adı değil, teknik spesifikasyonu da önemlidir. EFSA raporunda yer alan 231/2012 sayılı Tüzük kriterlerinden bazıları şunlardır:
| Parametre | 231/2012 sayılı Tüzük sınırı |
|---|---|
| Galaktomannan içeriği | En az %75 |
| Kuruma kaybı (105 °C, 5 saat) | En fazla %15 |
| Kül (800 °C) | En fazla %1,2 |
| Asitte çözünmeyen madde | En fazla %4 |
| Protein (N × 6,25) | En fazla %7 |
| Nişasta | Tespit edilmemeli |
| Kurşun | En fazla 2 mg/kg |
Kaynak: EFSA ANS Panel, 2017, Tablo 1.
Bu kriterler, yukarıda anlatılan üretim aşamalarıyla doğrudan ilişkilidir. Örneğin protein ve asitte çözünmeyen madde, büyük ölçüde germ ve kabuk kalıntılarından gelir. EFSA raporu, nihai üründeki proteinlerin işleme sırasında uzaklaştırılan germden kaynaklandığını ve tohum kabuğu, germ ve hücre duvarı kalıntılarının “asitte çözünmeyen madde” olarak ölçüldüğünü belirtir. Rapor ayrıca kavurma işleminin üretim yöntemlerinden biri olması nedeniyle polisiklik aromatik hidrokarbonlara ilişkin bilginin spesifikasyonlar açısından önemli olabileceğini not eder.
Nerelerde Kullanılır?
Barak ve Mudgil'in (2014) derlemesine göre keçiboynuzu gamı, su molekülleriyle hidrojen bağı kurabilme yeteneği sayesinde gıda, ilaç, kâğıt, tekstil, petrol sondajı ve kozmetik gibi çok farklı sektörlerde katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Gıda sanayisindeki başlıca işlevleri şunlardır:
| Kıvam artırıcı | Soslar, çorbalar, tatlılar ve içeceklerde viskoziteyi artırır. |
| Stabilizör | Dondurma, yoğurt ve peynir gibi ürünlerde yapıyı korur, serum ayrılmasını sınırlar. |
| Jelleştirici yardımcı | Karragenan veya ksantanla birlikte kullanıldığında jel yapısını güçlendirir ve esneklik kazandırır. |
| Buz kristali kontrolü | Dondurulmuş tatlılarda depolama sırasında buz kristallerinin büyümesini yavaşlatmaya yardımcı olur. |
EFSA'nın maruziyet analizinde, tüm nüfus grupları için keçiboynuzu gamı alımına en çok katkı yapan gıda kategorilerinin bebek ve küçük çocuk gıdaları ile ekmek ve unlu mamuller olduğu belirlenmiştir. Raporda ayrıca keçiboynuzu gamının teknolojik işlevinin yanı sıra, besin takviyeleri ve diyet ürünlerinde çözünür lif kaynağı olarak da kullanıldığı belirtilir.
Sık Sorulan Sorular
E410 doğal mıdır?
E410, keçiboynuzu ağacının tohumlarından elde edilen bitkisel kökenli bir polisakkarittir. Üretiminde kabuk soyma, öğütme ve eleme gibi işlemler uygulanır; rafine formunda ayrıca çözme ve alkolle çöktürme adımları bulunur.
E410 sağlığa zararlı mıdır?
EFSA 2017 yılında genel nüfus için sayısal bir kabul edilebilir günlük alım değeri belirlenmesine gerek olmadığı ve bildirilen kullanımlarda güvenlik endişesi bulunmadığı sonucuna varmıştır. JECFA da “belirlenmemiş” ADI vermiştir. Bebeklere yönelik özel ürünler ise ayrıca değerlendirilmektedir.
Keçiboynuzu gamı ile keçiboynuzu unu aynı şey midir?
Hayır. Keçiboynuzu unu meyvenin tatlı etli kısmından, keçiboynuzu gamı ise çekirdeğin endosperminden elde edilir. Biri lezzet ve besin bileşeni, diğeri kıvam artırıcı bir katkı maddesidir.
Keçiboynuzu gamı soğuk suda çözünür mü?
Soğuk suda şişer, ancak tam çözünürlük için ısıtma gerekir. Bu nedenle soğuk işlemlerde istenen viskoziteye ulaşmak güçleşebilir.
Keçiboynuzu gamı alerji yapar mı?
EFSA raporunda keçiboynuzu gamıyla ilişkilendirilen aşırı duyarlılık vakaları aktarılmış ve bu reaksiyonların gamdaki proteinlerle ilişkili olabileceği değerlendirilmiştir. Gıda alerjisi şüphesi olan kişilerin bir hekime danışması gerekir.
Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır; tıbbi tavsiye yerine geçmez.
Carob Türkiye ile Keçiboynuzu Çekirdeği
Keçiboynuzu gamının kalitesi, zincirin en başındaki hammaddeyle, yani temiz ve doğru sınıflandırılmış keçiboynuzu çekirdeğiyle başlar. Kabuk soyma, germ ayırma ve öğütme adımlarının verimi, işlenen çekirdeğin özelliklerinden doğrudan etkilenir.
Carob Türkiye olarak keçiboynuzu meyvesi, kırığı, unu/tozu, çekirdeği ve ekstraktı tedarik ediyoruz. Çekirdek hakkında ayrıntılı bilgi için Keçiboynuzu Çekirdeği ürün sayfamızı inceleyebilir, toptan ve ihracat talepleriniz için iletişim sayfamızdan bize ulaşabilirsiniz.
Yerli kaynaklar
T.C. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, "Türk Gıda Kodeksi Gıda Katkı Maddeleri Yönetmeliği", Resmî Gazete, Sayı: 28693, 30 Haziran 2013 (Resmî Gazete metninin kopyası). bezmialem.
edu. tr/ fitoterapi/ tr/ PublishingImages/ Sayfalar/ … Kıvrak, N. E., "Farklı kabuk soyma yöntemleri kullanılarak keçiboynuzu çekirdeklerinden üretilen gamın bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi", Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011. acikerisim.
sdu. edu. tr/ handle/ 123456789/ 28782 Kıvrak, N. E., Aşkın, B., Küçüköner, E., "Comparison of Some Physicochemical Properties of Locust Bean Seeds Gum Extracted by Acid and Water Pre-Treatments", Food and Nutrition Sciences, 6(2), 278–286, 2015. doi.
org/ 10. 4236/ fns. 2015. 62028 Yabancı kaynaklar
EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), Mortensen, A., Aguilar, F., Crebelli, R. ve ark., "Re-evaluation of locust bean gum (E 410) as a food additive", EFSA Journal, 15(1), e04646, 2017. doi.
org/ 10. 2903/ j. efsa. 2017. 4646 EFSA Panel on Food Additives and Flavourings (FAF), Younes, M., Aquilina, G., Castle, L. ve ark., "Re-evaluation of locust bean gum (E 410) as a food additive in foods for infants below 16 weeks of age and follow-up of its re-evaluation as a food additive for uses in foods for all population groups", EFSA Journal, 21(2), e07775, 2023. doi.
org/ 10. 2903/ j. efsa. 2023. 7775 Barak, S., Mudgil, D., "Locust bean gum: Processing, properties and food applications—A review", International Journal of Biological Macromolecules, 66, 74–80, 2014. doi.
org/ 10. 1016/ j. ijbiomac. 2014. 02. 017 Dakia, P. A., Blecker, C., Robert, C., Wathelet, B., Paquot, M., "Composition and physicochemical properties of locust bean gum extracted from whole seeds by acid or water dehulling pre-treatment", Food Hydrocolloids, 22(5), 807–818, 2008. doi.
Bilimsel Kaynaklarorg/ 10. 1016/ j. foodhyd. 2007. 03. 007
