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《白包谷(糯米包谷)》
  玉米(Zea mays L.)是禾本科的一年生草本植物 [1] 。又名苞谷、苞米棒子、玉蜀黍、珍珠米等 [2] 。原产于中美洲和南美洲,它是世界重要的粮食作物,广泛分布于美国、中国、巴西和其他国家。玉米在中国粮食作物中总产量仅次于水稻和小麦。与传统的水稻、小麦等粮食作物相比,玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性。玉米的营养价值较高,是优良的粮食作物。作为中国的高产粮食作物,玉米是畜牧业、养殖业、水产养殖业等的重要饲料来源,也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等的不可或缺的原料之一。 [3] 由于玉米资源极为丰富、廉价且易于获得,它们还具有许多生物活性,如抗氧化、抗肿瘤、降血糖、提高免疫力和抑菌杀菌等,其具有广阔的开发及应用前景。

营养价值

  玉米属禾木科植物五蜀黍,玉米籽粒由胚乳、胚、皮、尖端等组成,其含量分别为82%、12%、5%、1%。玉米胚是种子的胚乳,具有很高的营养价值,每100g中含脂肪4.6g以上、蛋白质8.2g、碳水化合物70.6g以上、粗纤维1.3g以上、钙17mg以上、铁2.0mg以上、磷21mg以上、尼克酸2.4mg以上、核黄素0.14mg以上。淀粉主要存在于胚乳中,胚内含有大量的油脂和灰分。
  玉米中的维生素含量非常高,是稻米、小麦的5-10倍,在所有主食中,玉米的营养价值和保健作用是最高的。玉米中含有的核黄素等高营养物质,对人体是十分有益的。值得注意的是,特种玉米的营养价值要高于普通玉米,鲜玉米的水分、活性物、维生素等各种营养成分也比老玉米高很多。
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  一年生高大草本。秆直立,通常不分枝,高1-4米,基部各节具气生支柱根。叶鞘具横脉;叶舌膜质,长约2毫米;叶片扁平宽大,线状披针形,基部圆形呈耳状,无毛或具疵柔毛,中脉粗壮,边缘微粗糙。顶生雄性圆锥花序大型,主轴与总状花序轴及其腋间均被细柔毛;雄性小穗孪生,长达1厘米,小穗柄一长一短,分别长1-2毫米及2-4毫米,被细柔毛;两颖近等长,膜质,约具10脉,被纤毛;外稃及内稃透明膜质,稍短于颖;花药橙黄色;长约5毫米。雌花序被多数宽大的鞘状苞片所包藏;雌小穗孪生,成16-30纵行排列于粗壮之序轴上,两颖等长,宽大,无脉,具纤毛;外稃及内稃透明膜质,雌蕊具极长而细弱的线形花柱。颖果球形或扁球形,成熟后露出颖片和稃片之外,其大小随生长条件不同产生差异,一般长5-10毫米,宽略过于其长,胚长为颖果的1/2-2/3。染色体2n=20,40,80 。花果期秋季。
  
  物理特性
  玉米的物理性状由粒色、粒形、种皮光泽、粒长、粒宽、百粒重、粒径、籽粒均匀程度和硬实率等指标组成。玉米籽粒颜色包括种皮、糊粉层(富含蛋白质,也被称为蛋白质层)以及胚乳三部分。在大多数情况下,玉米成熟籽粒胚乳的颜色是黄色或白色,种皮和糊粉层没有颜色,呈透明状。根据玉米籽粒的颜色不同,玉米有黄玉米、白玉米和混合玉米三种。根据玉米籽粒形态、硬度及不同用途,玉米分为普通玉米(硬粒型、中间型、马齿型、硬偏马型、马偏硬型)和特种玉米(高赖氨酸玉米、高油玉米、甜玉米、爆裂玉米、糯玉米)两种。玉米形状和大小因品种不同有所不同,一般玉米长8-12mm,宽7-10mm,厚3-7mm,如果玉米颗粒之间差异太大,会使玉米在加工过程中难以清洗和破碎。
  
  分布范围
  我国各地均有栽培。全世界热带和温带地区广泛种植,为一重要谷物。
  
  品种类型
  玉米的品种类型很多,按用途分,有粮用饲用品种、菜用品种(包括糯质型、甜质型、玉米笋型)、加工品种(甜玉米、玉米笋)、爆粒型品种(爆米花专用品种)等。
  
  种植技术
  以夏玉米为例,推行“一增四改”技术:根据品种要求合理增加种植密度;改用耐密型品种进行种植;改用免耕精量直播技术,直播玉米密度适宜、群体整齐度好;改粗放用肥为测土配方施肥;改人工种植为玉米机械化作业。
  选用优良品种
  精选优质良种,一般选用具有高产潜力、耐密紧凑、大穗型的中晚熟品种,保证抗倒性比较强、抗病性能好。抗倒性强的品种茎秆坚硬、根系发达。抗病性强的品种高群体下抗叶斑病,如东疏镇种植的郑单958、农大108、登海9号、鲁单981等。选用包衣的良种,种子纯度高于96%,出芽率高于85%,净度高于98%。若实行单粒精播,种子出芽率应在94%以上。 [6]
  精细播种随着机械化程度的提高,为玉米套种改直播创造了条件,同时也有利于推广玉米机械化播种,保证一播全苗,苗匀苗壮,提高均匀性、整齐度。适宜播种期为6月5-15日,一般播种45.0-52.5kg/hm2,单粒播7.50万-8.25万粒/hm2。采用单粒点播机进行精量直播,一次完成施肥、播种,行距65cm,株距18cm,播种深度为5cm,播种后根据土壤墒情及时浇水。
  选用耐密型品种,在中等肥力地块定苗控制为6万株/hm2,如农大108和登海9号等大穗型品种;在高肥力地块定苗控制为6.75万株/hm2,如郑单958等品种;高产攻关田、示范田还要适当增加种植密度。
  套种玉米采用直播方式,要缩短玉米与小麦的共生期,尽量避免出现弱小苗。苗期需控制氮肥用量,增施磷、钾肥和有机肥;另外,根据需要控制浇水,夏玉米生长期降雨与生长需水同步,除田间持水量小于55%外,各生育期一般不用浇水。定苗防止过密,大穗型品种一般不能超过6万株/hm2,中穗型不能超过8.25万株/hm2,高密度容易造成空秆、病害重、倒伏等问题,导致中后期管理困难,影响产量。
  
  定苗
  玉米在三叶期丛苗疏开,5叶时可按株距定苗,要拔除病苗、弱苗、异株,留健壮苗;若遇缺苗断垄的地方,相邻处要留双株补苗。
  
  土肥水管理
  定苗后及时中耕,清垄灭茬,促进根部下扎。其中,防倒的关键
  性措施是增施钾肥、苗期控水和防止过密。玉米根深才能株壮和抗倒能力强,土壤旋耕2-3年后要深翻1次。深松土壤35cm,分次施氮肥,增施有机肥。
  在测土掌握地力的基础上,根据目标产量9000kg/hm2以上,施肥量为速效氮150kg/hm2以上、速效磷60kg/hm2以上、速效钾75kg/hm2以上,有条件的增施硫酸锌22.5kg/hm2作底肥。
  肥料运筹为轻施苗肥、重施穗肥、补追花粒肥。苗肥在玉米拔节前沿幼苗一侧开沟,将全部磷、钾、硫、锌肥与氮肥总量的30%左右深施15-20cm,以促根壮苗;在玉米大喇叭口期(叶龄指数55%-60%,第11-12片叶展开)重施穗肥,追施控制在总氮量的50%,以促进穗大粒多;在籽粒灌浆期追施花粒肥,控制在总氮量的20%,以增加千粒重、增强叶片的光合作用。施肥方式为沟施或穴施,施后埋土浇水,以提高肥料利用率。水分管理上,应均匀灌溉,推荐小畦隔沟交替灌溉的节水技术;全生育期在110d左右,要求玉米播种后苗期、抽雄开花期、灌浆成熟期土壤相对含水量在80%以上,确保光热资源充足。
  
  病虫草害防治
  苗期应加强蚜虫的防治,可选用90%敌百虫可湿性粉剂2000倍液进行喷雾防治;大喇叭口期用50%辛硫磷乳剂300mL/hm2与70%多菌灵可湿性粉剂1125g/hm2混合兑水450kg/hm2,对病虫害进行一次性防治,可以减少玉米生长后期病虫害的危害程度;对玉米抽雄、吐丝期出现的双斑萤叶甲选用4.5%高效氯氰菊酯1000倍液防治;对露雄期出现的玉米螟选用敌百虫1000倍液进行灌心,或辛硫磷颗粒剂22.5-30.0kg/hm2撒入心叶防治。
  及时预防玉米粗缩病,选用农大108、浚单20等抗病性强的品种;将玉米播种方式由套种改为直播,避开灰飞虱高发期;在玉米苗期多次喷施扑虱灵或氧化乐果等药剂杀灭灰飞虱,切断粗缩病的传播途径;推迟间、定苗的时间,发现粗缩病株及时拔除。灌浆期要注意防治玉米叶斑病、锈病的危害,及时浇水,保护好叶片。
  化学除草可用40%乙莠水2250mL/hm2,兑水450kg/hm2,在早、晚无风时均匀喷洒进行封闭除草。
  
  适时收获
  与贮藏夏玉米适宜收获期为9月底至10月初。当苞叶干枯,籽粒乳线消失、黑层出现且含水量低于32%时,选用机械收获,秸秆粉碎还田,培肥地力。大量实践证明,玉米晚收可增产750-1500kg/hm2,千粒重增加15%以上。当籽粒含水量小于14%时,选择干燥通风的场地贮藏。
  
  主要价值
  营养价值
  玉米属禾木科植物五蜀黍,玉米籽粒由胚乳、胚、皮、尖端等组成,其含量分别为82%、12%、5%、1%。玉米胚是种子的胚乳,具有很高的营养价值,每100g中含脂肪4.6g以上、蛋白质8.2g、碳水化合物70.6g以上、粗纤维1.3g以上、钙17mg以上、铁2.0mg以上、磷21mg以上、尼克酸2.4mg以上、核黄素0.14mg以上。淀粉主要存在于胚乳中,胚内含有大量的油脂和灰分。 [3]
  玉米中的维生素含量非常高,是稻米、小麦的5-10倍,在所有主食中,玉米的营养价值和保健作用是最高的。玉米中含有的核黄素等高营养物质,对人体是十分有益的。
  值得注意的是,特种玉米的营养价值要高于普通玉米,鲜玉米的水分、活性物、维生素等各种营养成分也比老玉米高很多。
  
  药用价值
  据《本草纲目》记载:玉蜀黍种出西土,甘平无毒,能调中开胃。玉米的
  花粉、胚芽中还含有大量的维生素E和玉米黄酮,经常食用玉米制品可延缓人体衰老,增强人的体力和耐力。玉米果糖浆能防止牙龈出血,对心血管疾病的治疗具有辅助功效。将玉米变性淀粉涂于人体烧伤处可使患处不产生疤痕。玉米淀粉还是良好的生产青霉素的培养基。氧化后的玉米右旋糖制成的山梨醇膏,可用于制备抗坏血酸片剂。玉米还有美容瘦身的作用。与大豆、小麦相比,玉米的脂肪、蛋白质含量较低,碳水化合物含量较高,因而玉米制品越来越受到健身以及减肥人士的青睐。
  
  其他价值
  玉米须
  玉米须又称“龙须”,有广泛的预防保健用途,故有着“一根玉米须,堪称二两金”之说。
  玉米须中含有粗纤维、粗蛋白、多糖和粗脂肪。不同品种、不同时期玉米须的化学成分发生了很大变化。玉米须中总酚和总花青素的含量在其乳熟期时达到最高,抽丝期的总黄酮含量和抗氧化活性最高,但是甜玉米和白玉米总酚、总黄酮的含量和抗氧化活性都在吐丝时期最高。
  研究表明,玉米须的水提物可以减小体内草酸钙结晶的体积;而玉米须中黄酮提取物可明显降低痛风性关节炎模型大鼠的关节肿胀程度,具有抗痛风作用。
  通过抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制葡萄糖摄入来控制餐后高血糖被认为是治疗T2DM和相关并发症的有效方法。富含酚类和黄酮类化合物的玉米须提取物常被报道为α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶的抑制剂。玉米须乙酸乙酯萃取物能够显著降低过氧化氢或甲氧乙二醛诱导的活性氧水平,降低大鼠胰腺β细胞活力,抑制细胞增殖,改善胰岛素、葡萄糖激酶和胰腺十二指肠同源盒-1的mRNA表达,增强葡萄糖刺激胰岛素分泌,从而调节血糖。
  研究表明,玉米须的水提取物不仅可以降低高脂血症小鼠的血糖,还可以改善血脂和血液流变学;玉米须中的总黄酮可显著降低高脂血症大鼠的血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平,增加高密度脂蛋白胆固醇水平。
  
  玉米皮
  玉米皮主要成分中膳食纤维占含量最高。但是,由于玉米皮的口感粗糙、水溶性差,不受大众欢迎,并且膳食纤维成分未被充分利用,导致浪费。玉米膳食纤维的具有降血脂,降血压,降低肠道疾病的可能等作用。
  
  玉米秸秆
  秸秆粉碎还田,可通过土壤中微生物作用,缓慢分解并释放出土壤中的矿物质营养,可以被作物吸收利用,分解过程中形成的有机物和腐殖质可以为土壤中微生物和土壤生物提供原料,从而可有效地改善土壤结构,并提高土壤肥力。玉米秸秆作为家畜饲料是秸秆中一种最为高效的利用方式,并可以带来一定的经济效益。玉米秸秆加工后作为饲料被利用产生的副产品粪便是很好的农田原料。直接利用秸秆资源制备沼气可有效的缓解农村能源短缺问题。粉碎玉米秸秆后,按一定比例加入磷肥、氨肥、石灰和水,进行发酵。发酵的熟料装袋可用于生产食用菌,如鸡腿菇、蘑菇等,生物转化率可达到70%-100%,废弃物可用作农家肥。玉米秸秆新型饮料,色泽鲜明,有秸秆特殊的香气,酸甜可口的特点,并具有优良口感和均匀的组织状态。
  
  加工应用
  玉米子粒由表皮、胚乳、胚芽、根冠四部分组成。依据其结构特性其深加工分为干法和湿法两种。干法是指干磨玉米,产品主要用于各类食品、饲料和发酵工业。湿加工是采用物理方法将玉米子粒分为玉米浆、玉米淀粉、玉米胚芽、玉米麸质蛋白及皮层纤维等五种产品,其中玉米淀粉为主要产品,可以直接食用或再加工,所有这些产品广泛用于食品、纺织、造纸、化工、医药、建材等行业。
  
  玉米淀粉
  玉米淀粉的主要特点如下:直链淀粉含量较高,可达28%;糊化温度高(62-72℃),具有较好的抗剪切能力;颗粒紧密;脂类化合物含量多,易形成直链淀粉-脂类化合物。淀粉约占玉米籽粒干重的70%左右,是玉米籽粒的重要组成部分。利用物理、化学等方法可以将淀粉转化为低分子化合物或高分子聚合物,可以作为良好的加工原料。玉米淀粉的提取技术主要有干法和湿法2种加工方法。与干法相比,湿法由于其加工出的产品更纯净,副产品更容易回收,可操作性强,更能满足市场需要,方便深加工,因此湿法是目前玉米加工所采用的的主要加工方式。
  
  玉米蛋白粉
  玉米蛋白的主要存在形式有玉米醇溶蛋白、玉米谷蛋白2种,它们都是水不溶性蛋白。玉米醇溶蛋白湿润性、黏结性、持水力、成膜性良好,可以作为药片的包衣,隐藏药片本身的气味,也能够使药片的坚硬程度增强一倍之多,还有防潮、防静电、保鲜、抗氧化和一定的抑菌作用,使其在食品、药品和生物降解行业具有良好的发展潜力。 [3]
  玉米胚芽制油
  玉米胚芽油亦称玉米油,是玉米油经脱酸、脱胶、脱磷、脱色、脱蜡
  和脱臭精炼制成的。每100kg玉米含8-10kg胚芽,每100kg纯胚芽含35-40kg油脂,是大豆含油量的2倍。通常玉米油颜色为金黄、呈透明状,有新鲜玉米的香味。与花生、菜籽和葵花籽油相比,玉米油含有更高的营养价值,其蛋白质、矿物质、卵磷脂、维生素A、D、E等含量十分丰富,还含有30%的油酸、57%的亚油酸等,在婴幼儿生长、心脑血管疾病的防治以及抗衰老等方面具有显著功效,对防治夜盲症、干眼病以及治疗支气管扩张、皮炎等具有良好功效,最新的研究表明,玉米胚芽油还有一定的抗癌作用。 [3]
  玉米淀粉制糖
  中国淀粉制备的糖类产品多达24个,如销量很高的木糖醇、麦芽糊精、麦芽糖饴、液体葡萄糖等,特别是木糖甜度高,不会导致龋齿,被广泛用于口香糖、糖果、饮料等的制作当中。淀粉糖的重要产物结晶葡萄糖,也随着淀粉糖的发展而逐渐在化工、发酵、食品、医药等行业中发展。随着生物水解技术的研究,现在已经完成了酶酸法到双酶法的技术转变。 [3]
  玉米淀粉酿酒
  根据生产实践,玉米淀粉适合于酿造淡爽型啤酒和高辅料的啤酒,与大米生产的啤酒口感差异并不明显,比大米的消耗量低。玉米淀粉的脂肪、蛋白质含量很低,使用玉米淀粉可显著延长啤酒的储藏期,降低啤酒的色度,提高啤酒气味的稳定性。张宁等通过对玉米进行发芽、去脐、干燥,得到处理后的玉米芽,再利用玉米发芽过程中的水解酶系,进一步降低了玉米中的脂肪含量。玉米淀粉溶解性极强,可全部转化为可溶性物质,因此能被高效利用。
  应用于石油化工
  汽油在加入燃烧值较高的乙醇后,能使汽油更加充分地燃烧,
  减少污染物CO和SO2的排放,从而改善大气环境。作为一种可再生的清洁能源,燃料乙醇利用玉米(或其他谷物、糖类等)作为原材料,利用生物发酵的原理,生产出纯度超过99.5%的无水乙醇,将燃料乙醇与汽油以恰当的比例混合,制作出乙醇汽油。除了制作燃料,玉米还可以用于修复遭受石油污染的土壤。将化学合成、微生物产生以及通过植物提取等不同来源的表面活性剂以10000mg/L的浓度添加到土壤中,能够强化玉米对土壤中石油烃的修复。通过试验发现,向土壤中添加了表面活性剂和大豆卵磷脂后微生物的数量明显增加,石油烃的减少量分别增加了12%和19%,而加入化学表面活性剂后,微生物的数量以及多环芳烃在玉米植株内的积累无明显变化。该技术方便实用,是环境友好型治理方式,可广泛用于治理石油对土壤的污染。
  
  变性淀粉的研究
  改变淀粉的某些物理或化学特性,生产的淀粉被称为变性淀粉或改性淀粉。变性淀粉的处理过程一般是切断、氧化、重组淀粉分子或引入取代基使淀粉的分子结构发生改变。按处理方法的不同,可将改性淀粉分为物理改性淀粉、化学改性淀粉、基因改性淀粉、酶法改性淀粉、复合改性淀粉。随着工业技术的不断发展,变性淀粉以其独特的理化性质(如高黏度、稳定的糊液冻融性等),成为了食品、医疗卫生、造纸、纺织和精细化工、建筑等领域新型的重要原材料。在食品行业,可以将变性淀粉作为增稠剂,提高食物的品质状态;在造纸行业,作为黏结剂、施胶剂以及助剂,可以提高印刷性能,改善纸张的品质特性;在纺织行业中,改性淀粉可用于代替乙烯浆料,这种浆料对人体无毒无害,而且不会污染环境空气。
  抗性淀粉的研究
  抗性淀粉既有原淀粉的细腻口感又有膳食纤维的功能,具有特殊的营养价值和特殊生理功能,因此抗性淀粉是一种良好的食品添加剂。近年来玉米抗性淀粉被国内外竞相开发。
  挑选指南
  第一,先看叶子。如果是青色的,说明玉米很新鲜;如果发黄发干,说明玉米熟过头了。
  第二,轻掐玉米粒。新鲜的玉米,玉米粒水分足,很饱满,用指甲能掐出水。反之,过熟的则会瘪进去。
  第三,闻气味。天气热时买玉米,若闻到酸臭味,说明变质了。
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