Keçiboynuzu Gamı Üretim Süreci: Kabuk Soyma Yöntemleri
Keçiboynuzu gamı (locust bean gum, E410), keçiboynuzu çekirdeğinin endosperm adı verilen iç dokusunun öğütülmesiyle elde edilir. Ancak bu dokuya ulaşmak kolay değildir; çekirdeği saran sert ve dayanıklı kabuğun, endospermi ve rüşeymi zedelemeden uzaklaştırılması gerekir. Gam üretiminin en kritik ve en çok tartışılan aşaması da bu kabuk soyma işlemidir.
Bu yazıda asitle, kavurma (termal) yöntemiyle ve sıcak suyla kabuk soymanın nasıl yapıldığını, ardından gelen rüşeym ayırma ve öğütme adımlarını, yöntemlerin gamın rengi, viskozitesi ve saflığı üzerindeki etkilerini ve daha sürdürülebilir alternatiflere yönelik araştırmaları kaynaklara dayanarak ele alıyoruz.
Keçiboynuzu Çekirdeğinin Yapısı: Neden Kabuk Soyma Gerekir?
Keçiboynuzu meyvesi işlenirken ilk adım, çekirdeğin etli kısımdan ayrılmasıdır. Martins-Loução ve arkadaşlarının (2024) derlemesinde de belirtildiği gibi meyveyi değerlendirmenin ilk adımı çekirdek ile etli kısmı ayıran kırma (kibbling) işlemidir. Ayrılan çekirdek ise üç ana bölümden oluşur: kabuk, endosperm ve rüşeym (embriyo).
Medronho ve arkadaşlarının (2025) aktardığına göre kabuk, çekirdeğin kuru ağırlığının yaklaşık yüzde 30–35'ini oluşturan sert ve kahverengi bir örtüdür. Çekirdeğin merkezindeki rüşeym kuru ağırlığın yaklaşık yüzde 15–30'unu oluşturur ve protein bakımından zengindir. Kabuk ile rüşeym arasında yer alan endosperm ise toplam ağırlığın yaklaşık yüzde 40–50'sini oluşturur ve keçiboynuzu gamının asıl kaynağıdır.
Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi'nin (EFSA) 2017 tarihli yeniden değerlendirme raporunda, sektörden alınan bilgiye dayanılarak keçiboynuzu çekirdeklerinin işlenmesinin zor olduğu, çünkü kabuğun çok sert ve dayanıklı olduğu belirtilmektedir. Rapora göre çekirdekler, endosperm ve rüşeym zarar görmeden özel işlemlerle soyulmaktadır. Kabuk soyma başarısız olursa kabuk parçaları gamın içine karışır; bu da rengi koyulaştırır, yabancı madde oranını artırır ve gamın asıl işlevsel bileşeni olan galaktomannan oranını düşürür.
Asitle Kabuk Soyma (Sülfürik Asit Yöntemi)
Endüstride en yaygın kullanılan yöntem asitle kabuk soymadır. EFSA raporunda aktarılan süreç şöyledir:
- Çekirdekler sülfürik asitle ısıtılır ve kabuk kömürleştirilir.
- Kalan kabuk parçaları yıkama ve fırçalama işlemiyle temiz endosperm "sandviçinden" uzaklaştırılır.
- Sandviçler kurutulur ve kırılır; daha gevrek olan rüşeym bu sırada ufalanır.
- Ufalanan rüşeym parçaları, kırılmadan kalan endosperm yarımlarından elenerek ayrılır.
Medronho ve arkadaşları da asitle soyma yönteminde kabuğun yüksek sıcaklıkta sülfürik asitle kömürleştirildiğini, kalıntıların yıkama ve fırçalamayla giderildiğini ve sonuçta beyaz renkli bir gam elde edildiğini belirtir. Aynı çalışmada, asitle soyulan çekirdeklerden elde edilen gamın daha yüksek galaktomannan içeriği, yüksek sıcaklıkta daha iyi çözünürlük, daha büyük molekül boyutu ve daha yüksek içsel viskozite gösterdiği; dolayısıyla kıvam artırma özelliğinin daha üstün olduğu aktarılmaktadır. Asit ve su ile kabuk soymanın gamın bileşimi ve fizikokimyasal özellikleri üzerindeki etkisi, Dakia ve arkadaşlarının (2008) çalışması gibi araştırmaların da konusu olmuştur.
Türkiye'den de bu konuda önemli bir çalışma bulunmaktadır. Süleyman Demirel Üniversitesi'nde hazırlanan yüksek lisans tezinde (Kıvrak, 2011), keçiboynuzu çekirdeklerinin kabukları yüzde 60'lık sülfürik asit, yüzde 30'luk hidroklorik asit ve kaynar su ile soyulmuş; elde edilen gamların renk, nem, protein, kül, şeker, yabancı partikül, asitte çözünmeyen kül ve viskozite bakımından önemli farklılıklar gösterdiği belirlenmiştir. Sülfürik asit yöntemiyle elde edilen gam en düşük protein (yüzde 5,01), en düşük asitte çözünmeyen kül (yüzde 1,29) ve en yüksek viskozite (533,9 mPa·s) değerlerine sahip olmuştur. Yazar, iyi kalitede gam üretimi için sülfürik asit yönteminin diğer yöntemlere göre daha uygun olduğu sonucuna varmıştır. Aynı araştırma grubu bulgularını uluslararası bir dergide de yayımlamıştır (Kıvrak ve ark., 2015).
Kavurma (Termal) Yöntemiyle Kabuk Soyma
İkinci temel yaklaşım ısıl işleme dayanır. EFSA raporunda aktarıldığına göre kavurma yönteminde çekirdekler döner bir fırında kavrulur ve kabuk bu sırada çekirdekten ayrılarak düşer. Rüşeym ve endosperm yarımları daha sonra asit yöntemindekine benzer şekilde ayrıştırılır.
Yöntemin iki belirgin özelliği vardır:
| Özellik | Kavurma yöntemi (EFSA 2017 ve Medronho ve ark. 2025'e göre) |
|---|---|
| Avantaj | Sülfürik asit kullanılmadığı için prosesten asidik atık su çıkmaz. |
| Renk | Elde edilen ürün biraz daha koyu renklidir. |
| Viskozite | Yüksek işlem sıcaklıkları gamın yüksek viskoziteye ulaşma yeteneğini azaltabilir. |
| Kontrol noktası | EFSA, kavurma kullanıldığı için polisiklik aromatik hidrokarbonlara ilişkin bilginin spesifikasyonlar açısından önemli olabileceğini not etmiştir. |
Kısacası termal yöntem çevresel açıdan avantaj sunarken renk ve viskozite tarafında dikkatli proses kontrolü gerektirir.
Sıcak Su ile Kabuk Soyma
Üçüncü yöntem, kimyasal kullanmadan kaynar suyla yapılan kabuk soymadır. Medronho ve arkadaşlarının aktardığına göre bu yöntemde çekirdekler yaklaşık bir saat kaynar suda tutulur, ardından yıkanır ve kabuk kolayca kırılarak endospermden elle ayrılır; sonuçta sarımsı renkte bir gam elde edilir.
Kıvrak'ın (2011) tezinde su yöntemiyle elde edilen gam, en yüksek kül (yüzde 1,94) ve protein (yüzde 6,65) değerleriyle birlikte en düşük viskoziteyi (260,9 mPa·s) göstermiştir. Bu sonuç, kabuk ve rüşeym kalıntılarının gamdan yeterince uzaklaştırılamamasının, gamın kıvam artırma performansını düşürebileceğini düşündürmektedir. Su yöntemi küçük ölçekli denemeler ve laboratuvar çalışmaları için pratik olsa da endüstriyel ölçekte asit ve termal yöntemler kadar yaygın değildir.
Rüşeym Ayırma, Öğütme ve Eleme
Kabuk soyma tamamlandıktan sonra elde edilen endosperm-rüşeym bütünü işlenmeye devam eder. EFSA raporunda AB mevzuatındaki tanıma da yer verilmiştir: Kabuğu soyulan çekirdeklerden rüşeym ayrılır, ardından endosperm öğütülür ve elenerek doğal (native) keçiboynuzu gamı elde edilir. Gam, mikrobiyolojik yükü kontrol etmek için etanol veya izopropanol ile yıkanabilir; bu ürün "yıkanmış keçiboynuzu gamı" olarak anılır.
Rüşeym ayırmanın önemi, ürünün saflığıyla doğrudan ilgilidir. EFSA raporuna göre ticari galaktomannan preparatları hâlâ protein ve lif bakımından zengin rüşeym ve kabuk kalıntıları içerebilir; bu da galaktomannan içeriğini düşürür. Bu nedenle galaktomannan içeriği kalitenin önemli bir göstergesidir. Ayrılan rüşeym ise atık değildir: Martins-Loução ve arkadaşlarının derlemesine göre rüşeym unu, gluten benzeri reolojik özellikler gösteren ve "karubin" adı verilen suda çözünmeyen bir proteini yaklaşık yüzde 50 oranında içerir.
Daha saf bir ürün istendiğinde "berraklaştırılmış" (clarified) gam üretilir. EFSA raporunda, JECFA ve Barak ile Mudgil'e (2014) atıfla, berraklaştırılmış gamın sıcak suda çözündürülüp etanol veya izopropanol ile çöktürülerek geri kazanıldığı belirtilmektedir.
Son Ürünün Kalitesini Belirleyen Parametreler
EFSA raporu, keçiboynuzu gamının kuru madde üzerinden yaklaşık yüzde 87–88 oranında, mannoz ve galaktozun yaklaşık 4:1 oranında bulunduğu yüksek molekül ağırlıklı polisakkaritlerden (galaktomannanlar) oluştuğunu, kalan yüzde 12–13'ün ise büyük ölçüde protein ile rüşeym, kabuk ve hücre duvarı kalıntılarından oluştuğunu aktarır. AB mevzuatındaki tanımda molekül ağırlığı yaklaşık 50.000–3.000.000 aralığında verilmektedir. Sektör bilgisine göre katkı maddesindeki protein içeriği yüzde 7'nin altındadır.
Kabuk soyma yöntemi bu değerleri doğrudan etkiler. Kaynaklar birlikte okunduğunda, üreticinin izlemesi gereken başlıca parametreler şöyle sıralanabilir:
- Galaktomannan içeriği ve viskozite
- Protein, kül ve asitte çözünmeyen kül değerleri
- Yabancı partikül (kabuk ve rüşeym kalıntısı) oranı
- Renk
- Mikrobiyolojik yük ve olası bulaşanlar
EFSA raporunda ayrıca, sektör bilgisine göre üretim yöntemine (sülfürik asit veya ısıl işlem) bağlı olarak gamda kalıntı enzim aktivitesi (amilaz, galaktosidaz, mannosidaz) bulunabileceği; bunun büyük ölçüde kullanım öncesi çözündürme ve ısıtma sırasında inaktive olduğu varsayıldığı belirtilmektedir. Depolama kararlılığı için de bir veri aktarılmıştır: Farklı üreticilerden alınan altı örnekle yapılan 12 aylık testte viskozitedeki düşüş 20 °C'de yüzde 5'in, 40 °C'de yüzde 10'un altında kalmıştır.
Daha Sürdürülebilir Kabuk Soyma Arayışları
Sülfürik asit yöntemi etkili olsa da çevresel ve iş güvenliği açısından eleştirilmektedir. Medronho ve arkadaşları, geleneksel sülfürik asit sürecinin aşındırıcı ve oksitleyici yapısı, zehirli SOₓ gazlarının oluşma olasılığı, atık suyun arıtılma zorunluluğu ve çalışanlar için riskleri nedeniyle ekonomik ve çevresel kaygılar doğurduğunu belirtmektedir. Ayrıca endüstriyel ölçekte kullanılan sıcaklık ve derişim değerlerinin çoğu zaman firmalara özel bilgi olduğunu ve literatürde ayrıntılı yer almadığını not etmektedirler.
Araştırmacılar, daha az zehirli ve biyolojik olarak daha kolay parçalanabilen metansülfonik asidi alternatif olarak test etmiştir. Optimize edilen koşullarda 24,5 g çekirdek, yüzde 41 metansülfonik asit ve yüzde 59 sülfürik asitten oluşan 50 mL karışımla 90 °C'de 10 dakika işlenmiş, ardından suyla yıkanmıştır. İşlenen çekirdeklerin morfolojik olarak sağlam kaldığı ve renk özelliklerinin ticari örneklerle karşılaştırılabilir olduğu bildirilmiştir. Bu tür çalışmalar laboratuvar ölçeğindedir; endüstriye aktarımı için maliyet analizi ve çözücü geri kazanımı gibi konuların ayrıca araştırılması gerektiği yine aynı çalışmada vurgulanmaktadır.
Sık Sorulan Sorular
Keçiboynuzu gamı çekirdeğin hangi kısmından elde edilir?
Çekirdeğin kabuk ile rüşeym arasında kalan endosperm kısmından elde edilir.
Asitle soyulan gam ile kavurmayla elde edilen gam arasında fark var mı?
Kaynaklara göre asit yöntemi daha beyaz ve kıvam artırma özelliği güçlü bir gam verebilirken, kavurma yöntemi biraz daha koyu bir ürün verir; buna karşılık asidik atık su oluşturmaz.
Ayrılan kabuk ve rüşeym ne olur?
Rüşeym protein bakımından zengindir ve ayrı bir ürün olarak değerlendirilebilir. Kabuk ise farklı yan ürün değerlendirme çalışmalarının konusudur.
Berraklaştırılmış keçiboynuzu gamı nedir?
Gamın sıcak suda çözündürülüp alkolle çöktürülmesiyle elde edilen daha saf formudur.
Carob Türkiye ile Keçiboynuzu Çekirdeği
Kaliteli bir keçiboynuzu gamının başlangıç noktası, temiz, kuru ve doğru sınıflandırılmış çekirdektir. Kabuk soyma ve ayırma aşamalarının verimi, gelen hammaddenin temizliği ve homojenliğiyle yakından ilişkilidir.
Carob Türkiye olarak keçiboynuzu meyvesi, kırığı, unu/tozu, çekirdeği ve ekstraktı tedarik ediyoruz. Gam üretimine hammadde arayan işletmeler Keçiboynuzu Çekirdeği ürün sayfamızı inceleyebilir; çekirdeğin özelliklerini anlattığımız Keçiboynuzu Çekirdeği Nedir? yazımızı okuyabilir. Toptan ve ihracat talepleriniz için iletişim sayfamızdan bize ulaşabilirsiniz.
Yerli kaynaklar
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, E., Aşkın, B., Küçüköner, E., "Comparison of some physicochemical properties of Locust bean seeds gum extracted by acid and water pretreatments", Food and Nutrition Sciences, 6(2), 278–286, 2015. doi.
org/ 10. 4236/ fns. 2015. 62028 Yabancı kaynaklar
EFSA ANS Panel (Mortensen, A. 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 Medronho, B., Boutoub, O., Duarte, H., Aliaño-González, M. J., Guerra, R., Brázio, A., Gonçalves, S., Romano, A., "On the Optimization of Carob Seed Peel Extraction Using Aqueous-Based Acidic Systems", Molecules, 30(7), 1397, 2025. doi.
org/ 10. 3390/ molecules30071397 Dakia, P., 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.
org/ 10. 1016/ j. foodhyd. 2007. 03. 007 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 Martins-Loução, M. A., Correia, P. J., Romano, A., "Carob: A Mediterranean Resource for the Future", Plants, 13(9), 1188, 2024. doi.
Bilimsel Kaynaklarorg/ 10. 3390/ plants13091188
