Effet des méthodes de production sur la qualité des racines de ginseng
Renseignez-vous sur les résultats d’essais qui ont porté sur l’effet des méthodes de production du ginseng en ce qui a trait à la taille et à la forme des racines, au peuplement, à la date de récolte, à la température de séchage et au conditionnement des racines.
Introduction
Le ginseng à cinq folioles, Panax quinquefolius, est une plante herbacée médicinale de grande valeur, indigène du nord-est de l’Amérique du Nord (figures 1 et 2). Ses propriétés physiques et chimiques le distinguent du ginseng asiatique (Panax ginseng), qui lui est apparenté. En Ontario, la production commerciale se fait le plus souvent sous ombrière. La présente fiche décrit les résultats d’essais menés à la ferme de Delhi du Centre de recherches du Sud sur la phytoprotection et les aliments d’Agriculture et Agro-alimentaire Canada sur les effets des méthodes de production commerciale sur la qualité chimique et physique du ginseng.
Les teneurs en ginsenosides et en polysaccharides représentent deux indicateurs importants de la qualité du ginseng. Les ginsenosides sont un mélange complexe de composés appelés saponines triterpéniques, et les polysaccharides sont un mélange de sucres complexes. Les méthodes de production influent sur la qualité et la quantité de ces composés chimiques.
Un certain nombre de ginsenosides particuliers ont été découverts dans le ginseng à cinq folioles (Panax quinquefolius) au moyen d’une analyse chimique appelée chromatographie liquide à haute performance (HPLC). On a relevé des ginsenosides dans les racines, la tige, les feuilles et le capitule, mais seules les racines sont exploitées commercialement. La teneur totale en ginsenosides varie selon l’espèce et le milieu de culture.
Les ginsenosides que contient généralement le ginseng à cinq folioles sont les suivants : Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Ro, les malonyl-ginsenosides mRb1, mRb2, mRc, mRd et le gypénoside XVII. Le ginseng à cinq folioles se distingue notamment par l’absence du Rf, que l’on retrouve dans le ginseng asiatique.
Âge de la racine
Dans la production commerciale de ginseng, la teneur totale des racines en ginsenosides augmente avec l’âge de la plante, tout au long de la période de quatre ans pendant laquelle le ginseng est dans le sol (figure 3). Ce sont les ginsenosides Rb1, mRb1 et Re qui présentent la hausse la plus prononcée (environ les deux tiers). La teneur totale en ginsenosides passe d’environ 3 % au cours de la première année à environ 8 % à la quatrième année.
L’âge de la racine a une faible incidence sur la teneur du ginseng en sucre et en amidon. Sur la même période de quatre ans, la teneur en sucre passe d’environ 3 % la première année à environ 6 % la quatrième année. Pendant cette période, la teneur en amidon présente une baisse légère; de 55 % la première année, elle passe à environ 49 % la quatrième année.
La teneur en humidité de la racine fraîche varie peu selon l’âge.
Taille et forme de la racine
Au cours des essais, on n'a relevé aucune différence dans la teneur totale en ginsenosides de racines dont le poids sec s'échelonnait entre 2 et 8 grammes (figure 4). Les racines de moins de 2 grammes contiennent un peu plus de ginsenosides que les racines plus grosses. Les plus fortes concentrations se trouvent dans les branches et les fibres.
La forme de la racine (crayon ou fuselée) ne semble pas avoir d’effet sur la teneur spécifique ou totale en ginsenosides.
Peuplement
Les graines de ginseng varient tant au plan de leur taille que de leur teneur en humidité. Un kilogramme de graines peut comprendre de 11 000 à 19 000 graines (une livre = 5 000 à 8 336 graines).
Des études ont démontré que le ginseng s'éclaircit pour comprendre de 80 à 100 plantes par mètre carré (environ 10 plantes par pied carré) après trois ans, et de 35 à 70 plantes par mètre carré (environ 5 plantes par pied carré) après quatre ans, sans égard au peuplement initial la première année.
Température de séchage
La température de séchage optimale pour l’extraction des ginsenosides se situe entre 32 °C et 38 °C (figure 5). La teneur en malonyl-ginsenosides diminue lorsque la température de séchage se trouve entre 38 °C et 44 °C. La teneur totale en ginsenosides peut être réduite de 26 % à une température de séchage de 44 °C et de 17 % à une température de 38 °C par rapport à la racine lyophilisée. Seule la teneur en gypénoside XVII augmente à la température la plus élevée.
L’hydrolyse de l’amidon (sa transformation en sucre) se produit à toutes ces températures pendant le séchage par air pulsé. Plus d’amidon se transforme en sucrose lorsque le ginseng est séché à 32 °C ou 38 °C qu'à 44 °C. Le sucrose est le sucre le plus abondant dans le ginseng à cinq folioles.
À mesure que la température de séchage est augmentée pour passer de 32 °C à 44 °C, l’intérieur de la racine devient plus foncé. À 44 °C, la racine moulue noircit au point où elle perd beaucoup de sa valeur.
Date des récolte
La date de récolte n'a pas d’incidence sur la teneur en matière sèche des racines de ginseng. Les essais n'ont révélé aucune fluctuation de l’humidité et de la matière sèche entre les mois d’août et de novembre (figure 6).
Plus la récolte est tardive, plus la teneur en amidon diminue. Environ 80 % de l’amidon perdu se transforme en sucrose. Le reste forme d’autres glucides, probablement des polysaccharides. Cette hausse caractéristique de la teneur en sucre s'observe également dans la pomme de terre et le panais, et protège la racine contre le gel.
Les racines récoltées de la mi-août à la mi-septembre sont légèrement plus foncées.
La teneur totale en ginsenosides baisse à partir de la mi-septembre, et en novembre, cette baisse peut atteindre environ 14 %. La teneur en ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd et mRd ainsi qu'en gypénoside XVII est inférieure dans les racines récoltées à la mi-novembre plutôt qu'à la mi-août.
Conditionnement des racines
L’effet le plus marqué du conditionnement après récolte à basse température effectué avant le séchage au séchoir semble être une perte d’humidité entraînant un plissement de la surface, qui devient également plus foncée (figure 7). Les racines ayant cette apparence sont généralement prisées. Après 40 jours d’entreposage à basse température, à une humidité relative de 85 % à 90 %, les racines peuvent perdre 27 % de leur poids initial (25,5 % d’humidité et 1,5 % de matière sèche). La surface ne commence vraiment à se plisser que lorsque la perte d’humidité dépasse 20 %.
La température optimale de conditionnement après récolte semble se situer entre 3 °C et 8 °C. À ces températures, on constate une légère perte de matière sèche attribuable à la respiration, qui s'élève à environ 1,5 % au cours des 14 à 21 premiers jours de conditionnement. La teneur de la racine fraîche en matière sèche est d’environ 30 %, mais elle varie avec l’âge. Les racines d’un an contiennent environ 24,9 % de matière sèche, alors que cette proportion passe à environ 30,9 % pour les racines de quatre ans.
C'est entre 3 °C et 8 °C que la transformation d’amidon en sucrose se fait le plus. Des températures de conditionnement extrêmes, allant de -2 °C à 13 °C, freinent cette transformation. Les racines sont toujours vivantes pendant le processus de conditionnement (c'est pourquoi elles respirent). Des recherches ont déjà démontré que les racines conservées à température constante peuvent survivre à -5 °C, alors qu'une température fluctuant entre -3 °C et 20 °C cause leur mort. Cette constatation témoigne de la nécessité d’assurer une température stable.
Lorsque la racine est conditionnée à -2 °C, la teneur totale en ginsenosides baisse d’environ 7 %. Des températures de conditionnement se situant entre 3 °C et 13 °C n'ont pas d’effet sur la teneur en ginsenosides.
La racine fonce beaucoup lorsqu'elle est conservée à -2 °C. Elle fonce légèrement à 13 °C.
Pendant le conditionnement après récolte effectué à une température de 3 °C à 8 °C, les racines récoltées en août, septembre et octobre présentent une baisse de la teneur en amidon et une hausse de la teneur en sucre pendant les 30 premiers jours. La teneur de ces deux éléments se stabilise après 30 jours. Pour ce qui est des racines récoltées en novembre, l’hydrolyse de l’amidon s'est déjà essentiellement produite sur le terrain, et le conditionnement à basse température n'entraîne pas d’hydrolyse supplémentaire.
La durée du conditionnement après récolte influe sur la teneur en sucre des racines récoltées en août, septembre et octobre, mais pas des racines récoltées en novembre. La teneur maximale en sucre est atteinte après 30 jours de conditionnement (sauf pour les racines récoltées en novembre). Au cours de cette période, on constate une faible variation de la couleur et une légère hausse de la teneur en ginse-nosides (d’environ 0,6 %).
Sommaire
Le ginseng à cinq folioles, Panax quinquefolius, est une plante herbacée médicinale de grande valeur, indigène du nord-est de l’Amérique du Nord. Ses propriétés physiques et chimiques le distinguent du ginseng asiatique (Panax ginseng), qui lui est apparenté. Le ginseng à cinq folioles se distingue notamment par l’absence du Rf, que l’on retrouve dans le ginseng asiatique.
Nous remercions le Secrétariat d’État pour sa contribution financière à la réalisation de la présente fiche technique.