第二章粮食原料第四节玉米

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第四节玉米
一、生产消费与分类
(一)生产消费
玉米(Zea mays L.)是禾本科1年生草本植物,英文名corn,maize,别名苞谷、玉蜀黍、棒子、苞米、玉麦、珍珠米、玉茭等。

玉米原产中美洲,由印第安人培育、驯化,已有4000年栽培史。

但在1492年哥伦布发现新大陆时,才为世界所知,并开始向世界各地迅速传播。

当时从北美洲的东北部到整个南美洲已有各种玉米栽培,被称为“印第安古代文明之花”。

玉米传入中国大约在16世纪中叶以前﹐可能通过几条途径传入。

我国玉米分布很广,但主要产区集中在东北和华北及西南地区。

(二)分类
按照籽粒形状、胚乳淀粉的性质结构以及稃壳大小,玉米可以分成以下几种类型:
1.硬粒型(f1int corn) 也称燧石种。

籽粒一般呈圆形,质地坚硬平滑,顶部和四周大部分胚乳为致密、半透明的角质淀粉,使表面光泽好,籽粒中间有很少疏松、不透明的粉质淀粉。

籽粒有黄、白、红、紫等色,适于高寒地栽培,食用品味好,成熟早,但产量较低。

多作为饲料和工业原料。

以往中国的多数农家品种属这一类型,如小粒红、野鸡红等。

2.马齿型(dent corn) 植株高大,果穗圆筒形。

籽粒顶部凹陷成坑,棱角较为分明,近于长方形,很像马齿。

籽粒四周为一薄层角质淀粉,中间和顶部由粉质淀粉所充,成熟时由于粉质淀粉收缩,造成粒顶下陷呈马齿形。

籽粒有黄、白等色,不透明,子粒大,食感较差,是栽培最多的品种。

主要用作饲料、淀粉、油脂原料。

高油玉米、高直链淀粉玉米、高蛋白玉米、糯质玉米等变异品种多与马齿形近缘。

较耐肥、水,丰产性能高,但食味品质不如硬粒型。

代表品种有金皇后、白马牙,以及杂交种中单2号等。

3.粉质型(soft corm) 又名软粒型。

籽粒胚乳全部由粉质淀粉组成,表面暗淡无光泽。

由于粉质淀粉质地松软,所以又可称为软质型,子粒外形与硬粒型相似。

粉质玉米产量偏低,不耐储藏。

它是较古老的类型,是印第安人的喜食。

南美有种植,美国有零星分布,东半球罕见。

中国部分省区曾有种植。

4.爆裂型(pop corn) 果穗和籽粒均较小,坚硬光亮,胚乳全部由角质淀粉组成,胚乳几乎全部由角质淀粉组成,加热后有爆裂性。

有的可达原来体积的20倍以上。

爆裂玉米有圆形和尖形两种,有黄、白、红、紫等不同粒色。

这种玉米产量低,一般专做爆米花食用。

籽粒小,坚硬,光滑,顶部尖或圆形。

有米粒型和珍珠型两种,前者如山东的麦玉米,后者如浙江的紫多穗玉米。

爆裂玉米是一种专门用来制作爆玉米花食用的特用玉米。

好的爆裂玉米爆裂率达99%,膨胀倍数达30倍。

一般家庭中用铁锅、微波炉均可加工爆米花,食用简易方便。

主要品种有黄玫瑰、黄金花、沪爆1号、泰爆1号等。

5.甜质型(sweet corn) 又称甜玉米。

籽粒几乎全部为角质透明胚乳,含糖分较多,淀粉较少,成熟后外形呈皱缩或凹陷状。

一般在乳熟期采摘,作为嫩玉米食用,茎叶用作青饲料。

甜玉米分为普通甜玉米和超甜玉米两种。

普通甜玉米的胚乳由角质淀粉构成,一般种皮较薄,成熟后籽粒呈半透明状。

乳熟期含糖分可达8%左右。

采摘后一部分糖分会逐渐转化为淀粉,因此甜味就会降低。

它含有多量水溶性多糖,故有很好的风味。

超甜玉米完熟于籽粒外表皱瘪凹陷,并不透明。

乳熟期含糖分高达18%~20%,但胚乳中缺乏水溶性多糖,种皮较厚,不宜用于制罐头。

超甜玉米籽粒中糖分转化淀粉的速度比普通甜玉米慢,所以比普通甜玉米存放时间长。

甜玉米品种有苏甜8号、超甜15、东农超甜、甜单8号等。

6.糯质型(waxy corm) 也叫蜡质型玉米。

果穗较小,籽粒不透明,无光泽,外观似蜡状。

它的胚乳全部由支链淀粉组成,,碘液检验呈褐红色,煮熟后黏软,富于糯性,具有甜、糯、香、软的特点,流通中因为可能混有其他变异种,所以交易时质量必须保证支链淀粉含量在95%以上,俗称黏玉米或糯玉米。

糯玉米在中国常作为嫩玉米鲜食,可做糯性食品,工业上用作布匹的浆剂。

它是20世纪初由我国云南传人美国,唯一
的不是由美洲育成的商业品种。

品种有江西半仙糯、吉林黄粘苞米、烟糯5号、鲁糯1号、苏糯1号等。

7.甜粉型(starchy sweet corn)籽粒上部为富含糖分的皱缩状角质,下部为粉质。

它比较罕见,在生产上不占地位,只在南美洲一些地方能找到。

8.有稃型(pod corn) 每个子粒由长大的稃片包住,是一种原始的类型。

每颗籽粒都有颖壳包裹,颖壳顶端有时有芒状物,籽粒坚硬,为原始类型,由于脱粒不便,除用作研究玉米起源和进化外,在生产中没有利用价值。

此外,还有高赖氨酸玉米、高油玉米、笋玉米等特种玉米。

高赖氨酸玉米是将普通玉米通过遗传改良,使籽粒中赖氨酸含量提高70%以上的玉米,又称优质蛋白玉米或高营养玉米。

它的胚乳赖氨酸含量与普通玉米相比高达69%,高赖氨酸玉米吃起来感觉鲜、甜、香而适口,嚼之松软而不粘牙齿。

主要品种有鲁玉13号等。

高油玉米主要是籽粒胚芽所占比率增大,淀粉减少,含油量比普通玉米平均高50%以上(含油率可达20%以上),它是人工育种创造的一种新型玉米。

玉米油是一种高质量的食用油。

目前我国推广的品种主要有高油1号、高油6号、高油115号、春油号等。

笋玉米即嫩穗玉米。

是指专门用来生产玉米笋的专用型品种,幼嫩果穗形似竹笋。


(一)形态结构玉米植株每颗结穗约1~2个,穗实周围玉米籽粒沿轴向成偶数行密集排列(普通8~12行,多的有14~18行),每行排列40~50粒,因此每穗有籽粒数百至1 000粒。

玉米籽粒约2 000~3 300颗重lkg ,表观相对密度约1.19,充填时空隙率约0.40,休止角约35゜。

玉米籽粒的形状、大小和色泽因类型和品种的不同而不同。

如硬粒型玉米呈圆形,糯质
型玉米似蜡状等。

(二)玉米的籽粒构造
玉米籽粒包括果皮、种皮、胚和胚乳,但果皮和种皮紧密连结,不易分开。

胚乳分糊粉
层和淀粉层。

籽粒因品种不同有黄、白、
紫红、条斑等色,生产上栽培的以黄、白色者居多。

最外一层果皮通常是透明无色的,只有少数品种是紫红或条斑色。

胚位于籽粒基部一侧,占籽粒总重的10~15%,胚将来发育成为玉米植株,由胚芽、胚根鞘、胚根及盾片构成。

胚芽中有5~6片胚叶,是叶的原始体,盾片中含有大量的脂肪,普通玉米盾片中含脂肪为35%~40%。

种子下端有一个果梗,与种皮接连,它使籽粒能够附着于穗轴上,并保护胚。

脱粒时,果梗常留在种皮上,若去掉果梗则出现黑色覆盖物(黑色层),黑色层的形成,一般标志着籽粒已经成熟。

胚乳占80~85%,果皮和种皮占6~8%。

籽粒形状、大小和透明度等随品种类型而不同,如马齿型品种粒大,扁平近长方形;硬粒型品种粒小,近于圆形,透明度好。

玉米的种类和用途主要取决于胚乳,淀粉是其主要成分,普通玉米胚乳中致密的角质淀粉与粉质淀粉之比为2:1。

角质淀粉因包裹在蛋白质膜中,相互挤压呈稍带棱角的颗粒,粉质淀粉则近似球状。

1.淀粉 普通种玉米和糯质玉米的淀粉颗粒比马铃薯、木薯、小麦的小,比大米的大一些,平均粒径15µm ,高直链淀粉玉米的淀粉颗粒稍小,形状也不规则。

普胚乳蛋白中醇溶谷蛋白(大部分为玉米醇溶蛋白)占45%,谷蛋白占40%;而胚芽中白蛋白、球蛋白、谷蛋白各占30%左右。

可见玉米蛋白中主要是醇溶谷蛋白和谷蛋白。

玉米醇溶蛋白中几乎不含赖氨酸,因此玉米蛋白的营养价值不高。

胚芽的蛋白构成比较合理。

通玉米淀粉直链淀粉约占27%,其余是支链淀粉。

高直链淀粉玉米中直链淀粉可达50%~80%。

普通玉米淀粉结晶化度较高,为A 型,直链淀粉玉米为B 型。

淀粉分子的多苷链卷曲成螺旋形,每一回转含6.5个葡萄糖残基,螺旋中包接有脂质,由直链淀粉包接,不同的淀粉含脂质不同,玉米淀粉在所有淀粉中含量脂质最多,普通玉米淀粉含量0.5%~1.0%。

这部分脂质也称为“内部油分”,它和淀粉结合紧密,一般不能用溶剂提取,含量与直链淀粉量大体成正比,其中50%~60%为游离脂肪酸,还含有可溶磷脂质。

2.蛋白质 玉米蛋白在籽粒中的分布为,胚乳80%,胚16%,种皮4%,大部分在胚乳中,但胚芽中蛋白浓度最高。

胚乳中主要是贮藏蛋白质,几乎都以颗粒状存在。

其余是包裹淀粉的蛋白膜(主要是玉米醇溶蛋白)。

玉米蛋白成分可分为:白蛋白、球蛋白、醇溶谷蛋白、谷蛋白和其他蛋白。

3.脂质 玉米脂质的85%含在胚芽中。

胚芽的脂质含量高达30%一40%,脂质的大部分为三酸甘油酯,以直径约为1.2µm 的脂肪球存在。

脂肪酸组成中亚油酸较多,稍低于向日葵和红花油。

然而,亚油酸含量不仅受品种影响,甚至产地的纬度影响
也很大,含量范围为19%~71%,一般油酸含量成比例增高,亚油酸含量低的。

4.纤维类 玉米纤维的一半以上含在种皮中,主要由中性膳食纤维(NDF)、酸性膳食纤维(ADF)、戊聚糖、半纤维素、纤维素、木质素、水溶性纤维组成。

5.糖类 除淀粉外,玉米还含有各种多糖类、寡糖、单糖,大部分含在胚芽中。

甜玉米胚乳中含有大量蔗糖。

6.其他微量成分 玉米含有多种维生素,
其中黄玉米含有较多的β—胡萝卜素。

含量较丰富的还有油溶性的V E 、水溶性的V B 和V B 。

甜嫩玉米还含有其他谷物中不含的Vc 。

V B5含量虽多,但属于结合型,单胃动物不能吸收。

矿物质中含钾最多,其次为磷、镁,但含钙少。

三、品质检验
(二)玉米质量的感官鉴别
1.色泽鉴别:取玉米样品在散射光下进行观察。

良质玉米具有各种玉米的正常颜色,色泽鲜艳,有光泽。

次质玉米颜色发暗,无光泽。

劣质玉米颜色灰暗无光泽,胚部有黄色或绿色,黑色的菌丝。

2.外观鉴别:取玉米样品在纸上撒一层,在散射光下观察,并注意有无杂质,最后取样品用牙咬观察质地是否紧密。

良质玉米颗粒饱满完整,均匀一致,质地紧密,无杂质。

次质玉米颗粒饱满度差,有破损粒,生芽粒、虫蚀粒,未熟粒等,有杂质。

劣质玉米有多量生芽粒,虫蚀粒,或发霉变质、质地疏松。

3.气味鉴别:取玉米样品于手掌中,用嘴哈热气立即嗅其气味。

良质玉米具有玉米固有的气味,无任何其他异味。

次质玉米微有异味。

劣质玉米有霉味、腐败变质味或其他不良异味。

4.滋味鉴别:取玉米样品进行咀嚼品尝其滋味。

良质玉米具有玉米的固有滋味,微甜。

次质玉米微有异味。

劣质玉米有酸味、苦味、辛辣味等不良滋味。

四、贮藏保管
(一)玉米的储藏特点
(二)安全水分
(三)储藏方法与管理措施
五、应用(一)加工特性
玉米籽粒的大小很不一致,在剥皮过程中,籽粒大的剥皮效率高。

籽粒小的剥皮效率低。

未了达到剥皮均匀,最好按大、小粒分级剥皮。

玉米醇溶蛋白在碱性(pH11.3~12.7)溶液中溶解,因而可以纺丝,用甲醛处理后做成很好的纤维,由于其不溶于水,可形成膜的特点,可作为替代塑料的降解包装材料。

各种玉米淀粉糊的加工功能特性如表4-5所示。

表4-5 各种玉米淀粉糊的加工功能特性
(资料来源:李里特.食品原料学.北京:中国农业出版社,2001)
功能特性普通玉米糯玉米高直链淀粉玉

易糊化度
保水性抗老化性搅拌耐性易凝胶化性增粘效果
透明度胶体保护性成膜性易水解性口












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注:符号按★、☆、口、△、×顺序,表示该性质依次由强到弱。

(二)利用
1.食用可制作玉米面条、窝窝头、粥、煎饼等作为主食,欧美的早餐玉米片也很普遍;甜玉米种可鲜穗嫩食,还有爆米花、玉米膨化食品、玉米羹、玉米营养粉、玉米罐头、玉米面包等
2.饲用玉米在饲料中的主导地位日益重要,我国生产的玉米70%以上供作饲料
3.工业原料以玉米子粒及副产品为原料加工的工业产品达500多种,主要有玉米淀粉、玉米果葡糖浆、玉米油(可降血压)、白酒、黄酒、啤酒、酒精、醋酸、丙酮及汽油等。

玉米淀粉工业是玉米利用的主要途径。

玉米磨粉加工分干法和湿法加工。

干磨法是把整粒玉米磨碎。

先使玉米子粒吸水1~3小时,待含水量达20%~22%,种子的果皮和胚变韧时用脱皮机去皮,再放入取胚器磨碎,使胚和胚乳分离,取胚;最后通过各种筛子分出粗细不同的玉米渣和玉米粉等。

玉米粉在食品用途除可加工成早餐玉米片、膨化小吃、啤酒外,在美国还和大豆蛋白混合做成玉米豆奶、混合粉等。

干法加工所得副产品——胚芽和皮一般做饲料。

湿磨法是将玉米籽粒的各种成分分离,主要产品是淀粉和油,副产品是优良的家畜饲
料。

采用此法时先把玉米放在稀亚硫酸溶液中浸泡,使子粒柔软,淀粉漂白。

再将浸泡后的玉米研碎成数瓣,通过胚分离器,使胚与皮和胚乳淀粉分开。

然后将胚干燥,榨油;将胚乳磨碎、过筛,再通过离心机使淀粉和蛋白质分开即可干燥、粉碎和包装。

湿法加工得到的淀粉糊,往往半数以上不经干燥直接用来加工葡萄糖、高果糖等淀粉糖。

普通玉米除得到淀粉外(约占原料的66%),还可得到玉米蛋白等副产品(占原料的30%)。

副产品还有来自胚芽的玉米油,约占原料的4%。

淀粉经深加工还可得到各种变性淀粉、Vc、淀粉糖、山梨醇、酒精、膳食纤维等。

玉米淀粉作为食品的离型剂、增稠剂、增粘剂等广泛使用;它还是啤酒、威士忌酒的原料。

特种玉米粉在食品制造中发挥着各种特有功能,如糯玉米粉不仅可以做成玉米糕点、面类,还是调味酱、布丁、婴儿食品的添加剂;高直链玉米淀粉虽然糊化困难、老化快、价高,但利用其特殊的硬脆性和吸油少的特点,用于炸薯片等油炸食品的包膜,增加制品脆性,减少吸油率。

玉米淀粉在非食品用途还有医药、饲料、纺织、造纸、粘接剂等。

近年,玉米淀粉作为可再生资源被用来开发可降解塑性材料、汽车燃料等受到关注。

用玉米淀粉制成的糖浆无色、透明、果糖含量高,味似蜂蜜,甜度胜过蔗糖,可制高级糖果、糕点、面包、果酱及各种饮料。

此外,穗轴可提取糠醛,秆可造纸及做隔音板等。

果穗苞叶还可用以编结日用工艺品。

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