西洋參:品質生產實踐

西洋蔘( Panax quinquefolius )是一種高價值藥草,原產於北美洲東北部。它在物理和化學特性上都與其近親中國人參(Panax ginseng)不同。威斯康辛州(美國)和安大略省(加拿大)的大多數商業生產都在人工遮蔭下進行。

衡量人參品質的兩個重要指標是人參皂苷和多醣含量。人參皂苷是一種稱為三萜皂苷的化合物的複雜混合物,多醣體是複雜糖的混合物。這些化合物的品質和數量都受到人參種植者生產實踐的影響。

透過高效液相層析 (HPLC) 的化學分析程序,在西洋參 (Panax quinquefolius) 中鑑定出了多種獨特的人參皂苷。人參的根、莖、葉和花頭都含有人參皂苷,但只有根被用於商業用途。人參皂苷的總量濃度隨種植品種和環境的不同而變化。

與西洋參一致的人參皂苷為 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rg1、Ro;丙二酰人參皂苷:mRb1、mRb2、mRc、mRd 和絞股藍皂苷 XVII。北美人參的顯著特徵之一是不含中國人參中存在的人參皂苷 Rf。

根時代

在人參的商業生產中,根中的總人參皂苷濃度隨著人參在地裡的四年內的植物年齡而增加。最明顯的增加(約三分之二)發生在人參皂苷 Rb1、mRb1 和 Re 身上。人參皂苷總含量從第一年的約 3% 增加到第四年的約 8%。

根齡對人參的糖分和澱粉含量影響不大。四年來,糖的濃度從第一年的 3% 增加到第四年的 6%。在此期間,澱粉濃度相應略有下降,從第一年的約 55% 降至第四年的約 49%。

根的大小和形狀

在我們的研究中,2 克乾重至 8 克乾重的根中人參皂苷總含量沒有差異。小於 2 克的根比較大的根含有略多的總人參皂苷。

未發現根形狀(長或短)影響個體或總人參皂苷濃度。

收穫日期

採收日期不影響人參根的乾物質含量。在研究試驗中,根部水分和乾物質水平在八月至十一月之間沒有變化。

隨著收穫日期的延遲,澱粉濃度降低。蔗糖的形成約佔澱粉損失的80%。另外 20% 會形成其他形式的碳水化合物,可能是多醣。糖濃度的這種特徵性增加有助於保護根免於凍結。

八月中旬至九月中旬收穫的根部顏色稍深。

9 月中旬後人參皂苷總量下降,到 11 月可能下降約 14%。隨著收穫日期從 8 月中旬推遲到 11 月中旬,各個人參皂苷 Rb1、Rb2、Rc、Rd、mRd 和絞股藍皂苷 XVII 下降。

根部調理

採後乾燥前低溫調節的最大影響似乎是水分流失,導致表面起皺以及表面顏色變深。過去人們更喜歡具有這種枯萎和變黑的外觀的根。在相對濕度85%至90%的低溫儲存40天后,根部會損失原來重量的27%(水分25.5%,乾物質1.5%)。直到失去 20% 的水分後才會出現明顯的起皺。

採後調節的最佳溫度似乎在 3 °C 至 8 °C 之間。在這些溫度下,在根部調節的前 14 – 21 天期間,由於呼吸作用,乾物質損失約 1.5%。新鮮根的乾物質含量約為30%,但隨樹齡的不同而變化。一年生根的乾物質含量約為 24.9%,四年生根的乾物質含量約為 30.9%。

澱粉轉化為蔗糖的最大轉化發生在 3 °C 至 8 °C 之間。 -2 °C 和+13 °C 的極端調節溫度降低了澱粉向蔗糖的轉化。根在調節過程中保持活力(這就是它們呼吸的原因)。過去的研究表明,保持恆定溫度的根可以在-5°C下保持活力,而-3°C至20°C之間的溫度波動會導致根死亡。這強調了可靠溫度控制的重要性。

當根部在-2°C條件下處理時,總人參皂苷含量減少約7%。 3°C 至 13°C 之間的調節溫度不會影響人參皂苷含量。

暴露於 -2 °C 時根部顏色顯著變暗。 +13 °C 時會出現輕微變暗。

在 3°C – 8°C 的採後調節過程中,8 月、9 月和 10 月收穫的根在調節的前 30 天中澱粉濃度下降,糖濃度增加。 30 天後澱粉或糖濃度沒有進一步變化。對於11月收穫的根,大部分澱粉水解成糖已經在田間發生,額外的低溫調節不會導致澱粉進一步水解。

採後處理的時間長短會影響八月、九月和十月採收的根中的糖濃度,但不會影響十一月採收的根中的糖濃度。調理 30 天後達到最大糖濃度(11 月收穫的根除外)。 30 天內,顏色出現微小差異,人參皂苷含量略有增加(約 0.6%)。

乾燥溫度

人參皂苷回收的最佳乾燥溫度似乎是 32 °C 至 38 °C。如果乾燥溫度從 38 °C 升高至 44 °C,丙二醯人參皂苷的濃度會降低。與凍乾根相比,在 44°C 乾燥溫度下,人參總皂苷濃度可降低 26%,在 38°C 乾燥溫度下可降低 17%。只有絞股藍皂苷 XVII 在較高溫度下增加。

在人參強制風乾過程中,澱粉水解(澱粉轉化為糖)在所有這些溫度下都會發生。當人參在 32 °C 或 38 °C 下乾燥時,比在 44 °C 下乾燥時,更多的澱粉轉化為蔗糖。蔗糖是西洋參中發現的主要糖分。

隨著乾燥溫度從 32 °C 升高到 44 °C,內部根部顏色變深。在 44°C 時,地面根部的顏色變暗,直到數值顯著降低。