国内外爆裂玉米研究进展与发展前景(1).doc

国内外爆裂玉米研究进展与发展前景摘要：本文纵观国内外爆裂玉米的科研和产业发展历史，对爆裂玉米的品种资源、品种选育、种植面积、分布区域、产量和爆裂玉米工业发展以及品质研究等方面做了介绍。

关键词爆裂玉米产业品质种质

爆裂玉米（Zea mays L．ever 吨 a S吨 ur 吨）作为一种营养零食早在100年前就在美国开始大面积生产。1980年中期才开始在我国面市。最初是通过香港代理商从美国进口并用美国爆玉米花机在大城市的商场里边爆边卖，生意十分火爆。现在，爆裂玉米食品在我国城市中也已相当普及，产业开发也初见规模。经过我国育种专家的努力，已经逐渐用国产品种取代了美国爆裂玉米，一些爆裂玉米新品种已通过审定。

一、爆裂玉米的历史

1．爆裂玉米的栽培史

爆裂玉米与其它玉米一样起源于美洲。关于起源中心问题，比较一致的看法是在南美洲和中美洲。在美洲发现之前，其它地方还不知道有爆裂玉米。

谈到玉米首先就要提美国。美国是爆裂玉米研究与开发利用最早的国家。早在1880年美国就已经开始爆裂玉米的商业工业化生产。此前，爆裂玉米只是当作庭院植物或当作物标本种植。到1900年，爆裂玉米

在美国家庭已经很普遍。1912年美国爆裂玉米的商业生产面积已经达115500亩，主要集中种植在依阿华州。1925年以前，美国商业用爆裂玉米品种主要有“Whi 吨 e Rise”、Queen's 克 olden”、和“Japanese Hulless”。其中“ Whi 吨 e Rise”是最主要的品种。

第一个投入工业化加工生产的爆裂玉米品种是“Spanish”，属于燧石型玉米。加工的是焦糖玉米花。膨胀性能一般，但颗粒大，玉米花质地粗糙，适合焦糖玉米花生产工艺。后来，这个品种被膨爆性更好的南美类型品种取代。

1934年，明尼苏达农业试验站发放了第一个爆裂玉米杂交种“Minhybrid250”，这是用来源于“Japanese Hulless”的两个自交系C1和C6配制的姊妹交杂交种，只适合美国北部玉米带而没能广泛地用于生产。第一个适合美国中部玉米带种植的真正的杂交种是1940年由印地安那州和堪萨斯州农业试验站发放的。直到1940年末这个品种一直在商业生产上使用。

我国的爆裂玉米来自美国，具体在什么时间还没有考证。与普通玉米相比爆裂玉米在我国的历史也不会太短。在我国农村，很早就有爆裂玉米的零星种植。

2．世界爆裂玉米产业的发展

1880年美国爆裂玉米开始进入工业化的商业性生产。现在，已经形成了完整的爆裂玉米产业。爆裂玉米产业分2个范围：一是原料玉米生

产；二是爆裂玉米的精深加工。前者包括种子公司、种植者、农药厂、肥料生产者、爆裂玉米原料加工和包装公司等；后者包括中间商、运输业、爆玉米花机制造、微波炉公司、玉米花加工厂、包装公司、加工摊点和家庭消费者等。到1990年，美国爆裂玉米工业已是美国小食品市场总额304亿美元的3.8％，即 11.6亿美元。

美国爆裂玉米工业发展过程中也产生过波动。最近几十年中较大的波动出现过两次。一次是在1940年，此前，玉米花的消费非常普遍，去影剧院就是吃爆米花的同义语。可是，随着家庭电视数量的增加，去影剧院的人少了，爆裂玉米的消费明显下降。但从事爆裂玉米产业的人们并不甘心，他们分析这种情况后推出了新的计划。于是同可口可乐公司合作，大肆做广告促销。使人们确信在家看电视时爆裂玉米是一种很好吃并且能吃得到的好东西。这是一个绝好的主意，因为玉米花中含盐使人口渴，可口可乐是一种解渴饮料。结果形成了1940年后期和1950年初期爆裂玉米家庭消费的大增长。过去看电影只是每周一次，而看电视则是每天晚上的事。1980年爆裂玉米消费出现了第二次停滞，但很快又进入大幅度增长时期。这其中有两个因子促进了爆裂玉米的消费，一是新的烹调工具——微波炉的出现。二是现代生活中人们需要快捷、简单和健康的食品。微波炉爆裂玉米正好适应了这种需要。

美国爆裂玉米的开发，加工企业起了最重要作用。企业与农民签约，农民按合同种植。受天气的影响种植面积在年份之间有一定波动。遇到

不利天气爆裂玉米就会减产，而加工企业的需要量是一定的，结果必然导致下一年种植面积的增加。

世界其他国家很少种植爆裂玉米，基本上从美国进口。我国从1980年开始进口美国爆裂玉米，起初是在商场、影剧院、公园等游乐场所设摊点边爆边卖。1990年前后陆续有爆裂玉米加工企业产生。我国最早的爆裂玉米企业是香港在上海建成的“上海哈立克”爆裂玉米花公司。主要生产袋装玉米花，开始生意十分红火但后来倒闭。上海戴维食品有限公司是我国第一家生产微波炉玉米的企业，于1996年建成投产。现在规模最大的微波炉爆裂玉米企业是此后不久建成的上海正典食品有限公司，开始是使用美国进口原料和包装物。现在原料玉米已经实现国产化。这是目前我国规模最大、产品水平最高的爆裂玉米企业。上海市农业科学院的上海科研食品厂也是规模较大的生产微波炉爆裂玉米企业之一。目前，国内爆裂玉米企业已经发展到10余家。多数尚处于起步和发展阶段，如哈尔滨的超凡食品有限公司、四川的四川康科新技术实业有限公司、北京的鑫苑食品有限公司、上海晨光食品有限公司等。其中上海晨光和四川康科是玉米花生产公司。1980年以前我国的爆裂玉米依靠进口。此后国产爆裂玉米新品种育成并开始较大面积种植。

二、中国和美国爆裂玉米的种植区域、面积和产量

1．美国爆裂玉米的种植区域

美国爆裂玉米生产一直在美国中部的玉米带，在区域内每隔几年要发生更换。1880－1940年，依阿华州是第一个爆裂玉米生产州。随着品种的更替生产地开始移到伊利诺斯州，后来是印地安那州。第二次更换是在1970年，生产地移到了内布拉斯加州。

2．美国爆裂玉米种植面积和单产

印地安那州和内布拉斯加州的爆裂玉米产量居全美第一或第二位。其他州相对较少（表1）。根据美国爆裂玉米协会的统计数字，1988、1989、1990年美国每年爆裂玉米的播种面积分别为111、144和158万亩；这三年的平均产量分别为每亩188，261和246公斤（表2）。其中产量最高的是堪萨斯州，三年的平均产量分别为每亩275，338和325公斤。最低的是密西根州，三年分别是每亩161，206和206公斤。据近年的资料统计，美国现在爆裂玉米的年播种面积已经达到13.3万公顷即200万亩。

3．我国爆裂玉米的种植区域、面积和产量

我国最先推出的爆裂玉米新品种当属中国农业科学院育成的综合

种黄玫瑰。后来推出的有沈阳农业大学育成的沈爆1号、中国农业科学院的黄金花。四川的成都1016、上海的沪爆1号、山西的大爆1号等。同美国一样，前期推出的这些爆裂玉米都是综合种、品种或姊妹系间杂交种。我国第一个真正的爆裂玉米单交种是沈爆2号，1997年通过辽宁省农作物审定委员会的品种审定。

表1 1990年美国爆裂玉米播种和收获面积（美国爆裂玉米协会统计）

a：其他州包括阿肯色、加利福尼亚、加拿大、科罗拉多、爱达荷、明尼苏达、俄克拉何马、宾夕法尼亚、南达科他、田纳西、得克萨斯、华盛顿和威斯康星州

表2 1988、1989、1990年美国爆裂玉米产产量统计

a：其他州同上

我国的爆裂玉米的种植区域与品种选育有关。1980年中期开始以黄玫瑰品种为主，主要在北京、河北、新疆和山西。1990年开始辽宁成为后起之秀，吉林也有较大面积种植。现在除新疆、宁夏、陕西、山东、河南、黑龙江、吉林等地有少量种植外，主要集中在辽宁、河北和山西一带。品种主要是黄玫瑰和沈爆2号等。用杂种后代播种的也占有相当大的面积。没有准确的统计，估计现在全国爆裂玉米的种植面积在5

万亩左右。

三、爆裂玉米育种和种质资源

1．美国爆裂玉米种质和品种

世界上第一个爆裂玉米育种者可能就是中美洲或南美洲的印地安

部落。他们用火烤玉米吃的实践活动使我们相信他们可能拥有第一个改良爆裂玉米的技术。有研究分析，爆裂玉米是通过对膨胀度进行改良的燧石型玉米，改良之后保存下来。哥伦布发现美洲时，爆裂玉米已经为印地安人所利用。这些早期的爆裂玉米群体是今天育种者利用的种质的前辈。

1880年，当爆裂玉米成为商业作物以后，育出了一批杰出的品种。他们是 Japanese Hulless， Whi 吨e Rise，Queen's Gold，

Yellow Pearl， Super克 old， Sou吨 h American， Spanish，Superb 和 Tom Thumb。这些群体成为后来的爆裂玉米杂交种的种质。对自交系选育贡献较大的品种资源是 Super克 old， Sou 吨h America， Amber Pearl， Ohio Yellow， Whi吨 e Rise和 Japanese Hulless。 Queen ’s Golden， Yellow Pear， Spanish， Ar 克 en 吨 ine，Tomb，Blake Beau吨 y， Ladyfin 克 er 和 Red 对今天的商业爆裂玉米杂交种已经没有贡献，但有些是做过贡献的。

在1940年早期，爆裂玉米育种者认为马齿玉米种质能贡献给爆裂玉米特别是一些农艺性状，但是认为膨胀性和品质会降低，后来育种者发现通过回交膨胀性和品质可得到恢复。现在，爆裂玉米育种者根据育种目标正在利用许多不同的资源，原始的爆裂玉米品种、国外爆裂玉米种质和现在商业上使用的杂交种都成为可利用的种质。普渡大学、依阿华州立大学和内布拉斯加大学的爆裂玉米育种计划中，发放了一些育种综合种。它们是：普渡的HPXD-1和HPXD-2；依阿华的BSP1C1，BSPW1C1，BHPXD-1C2和BSPM1C1；内布拉斯加的YPILFWS（1）SGIILFWS（2）。HPXD-1C2是普渡 HPXD—l经过两轮对膨爆性选择以后的依阿华的译本。内布拉斯加群体 YP1LFWS（1）是自由授粉品种“ Yellow PearL”的改良。SGIILFW（2）群体是自由授粉品种Super克old的改良。YP1LFWS 和SGIILFW（2）分别经过了两轮萎蔫病和枯萎病的抗性选择。随着育种计划的进一步发展将继续发放新的经过改进的综合种。普渡大学的育

种计划于1938年开始实施，依阿华大学、内布拉斯加大学和密苏里大学的育种计划1980年正式开始，此前在没有得到基金之前都已经开始启动性研究。

2．中国的爆裂玉米育种

我国的爆裂玉米除了民间和科研单位保存下来的少量资源外，被现在育种者利用的种质大多数来自国外。通过出国人员带回、经过引进和科技交流获得。发展过程也是由开始阶段的引进品种、群体或综合种的直接利用到选育杂交种。现在，经过十几年的努力，我国爆裂玉米的品种资源已相当丰富。有的品种产量和综合品质已接近或达到世界先进水平。但是，在种质资源研究、品种数量和专化品种方面明显不足。从目前全国爆裂玉米区试的品种看，好一些的品种较少，产量差异较大。在品质和产量的结合上还有一定差距。

四、爆裂玉米的品质研究

爆裂玉米品质的好坏最为重要，没有良好品质的品种就没有爆裂玉米工业。因此，爆裂玉米品质成为爆裂玉米研究的重要内容。

1．爆裂玉米的类型

商业上的爆裂玉米主要分黄、白两种颜色，以黄色为主。近几年国内外市场上也有少量白色、黑色和红色的爆裂玉米。

爆裂玉米粒形分两种，米粒形和珍珠形。米粒型爆裂玉米粒长，顶端有刺。珍珠形爆裂玉米粒圆形，顶端无刺。在商业上更倾向于珍珠形爆裂玉米。

在美国，还有一些奇特类型的爆裂玉米，如草莓、夫人指、阿根廷、汤姆大拇指和印地安爆裂玉米。这些类型在爆裂玉米加工上不很重要，更多的是作为观赏品。

2．颗粒的大小

美国通常将商业上交易的爆裂玉米分大、中小三等。而工业上没有固定的标准，一般以每10克所含粒数来划分：每10克含52－67粒为大粒，68－75粒为中粒，76－105粒为小粒。家庭消费者一般喜欢小粒屈为小粒的玉米花脆嫩而皮少。商贩则更愿意接受大粒型的，因为粒大花就大，外观上更好看，玉米花挺实、不易碎，尽管皮可能会更多一些。与美国一样，在国内无论加工厂还是小商贩都更喜欢大粒品种。

3．花形

爆裂玉米花形大体分两种即蝶形和蘑菇形。蝶形花的形状是不规则的，是向四周开裂的花形。容易脱掉皮壳，小且口感酥脆，但不抗抓，不符合商贩的要求。玉米花加工业更愿意接受蘑菇形花。

4．膨爆性能

衡量爆裂玉米品质的重要指标是爆花后玉米花体积的大小和爆花率。通常用膨胀倍数（V／V）和重量体积（V／W）两种方法表示爆裂玉米的膨爆性能。

膨胀倍数是通俗易懂的表示方法，即爆成玉米花以后体积扩大的倍数。我国基本采用这种表示方式。

膨胀倍数（V／V）＝爆花后容积／爆花前容积

在美国，加工业采用的测定方法是重量体积法，即1克玉米产生的玉米花的立方厘米数。使用的标准测量仪器是重量体积测量仪（Me 吨ric Wei克 h 吨 Volume Tes 吨 er），每次取样 250克，含水量要求在14％左右。现在，美国市场上的爆裂玉一股为35～48立方厘米／克。每克玉米爆花后体积达40立方厘米或更高者是商业上乐于接受的。

重量体积（V／W）＝爆花后容积（立方厘米）／爆花前重量（克）在爆裂玉米育种中，评价育种材料时取样250克显然是困难的。研究者正在试验—些其它方法以便减少取样量而又不失准确性。

5．爆花率

爆花率即爆花粒数占子粒总数的百分比。就种性而言，爆裂玉米应该是100％都能爆花，但爆裂玉米的爆花率与栽培管理和原料精选技术工艺有关。商业上要求爆花率达到98％以上。

6．加工适应性和适口性

影响适口性的因子有花形、皮壳和质地等。对花型的要求因加工目的不同而异。家庭消费者一般喜欢蝶形花，口感更酥脆，皮渣较少。蝶形花占的比例越大，膨胀的体积越大。反之，蘑菇形花比例越大膨胀体积就越小。

皮是爆裂玉米粒的一部分，影响玉米花的脆嫩度。但是，因为皮是爆裂玉米形成玉米花的重要条件之一。因此，不能通过薄皮改善玉米花品质。而爆花时玉米皮能形成小碎片的是理想的品种。

品种、栽培和加工技术都可影响玉米的质地进而影响玉米花的质和适口性。

7．颜色和香味

爆裂玉米子粒与普通玉米一样，有黄、白、红、紫、蓝等多种不同的颜色。但胚乳只有黄、白两色，因此玉米花有纯的雪白色和白略带黄色的两种。

不同品种的玉米花香味有差异，过去往往由于爆花时加油而忽视对香味的选择。据研究，玉米花香味与吠哺、吡咯、碳酰和取代酚等多种化学物质有关。

8．影响爆裂玉米品质的因素

影响爆裂玉米品质的因素有很多。这些因素通过爆花率、膨胀倍数和风味而影响玉米花的综合品质。主要因素有品种、气候、栽培条件和精选工艺等。

爆裂玉米品质的优劣首先取决于品种，不同品种间爆花率、膨胀系数、花形、风味和适口性差异很大。如果是典型的爆裂玉米种，品种之间的爆花率差异很小。造成品种间膨胀系数差异的主要因素是胚乳结构和颗粒大小。

膨胀系数大小与胚乳充实程度有关，因此栽培条件成为影响膨胀系数的重要因子。如春播与夏播相比春播品质较好，无霜期不足时会导致品质下降，病、涝、风、虫等灾害都会影响品质。没有种皮爆裂玉米就不能爆花，因此种皮损坏就不会爆花或爆花很小而没有价值。水分是影响爆花率和膨胀倍数的关键因子。在合适的水分条件下才能达到最高值，反之就会很低。

五、展望

100多年来，爆裂玉米一直是美国人的消闲食品。原因就在于爆裂玉米工业适应了社会发展变化需要，给人们提供了这样一种健康、方便、快捷、卫生和风味天然的营养食品。美国的爆裂玉米消费一直以4％～5％的大的年增长量而稳定增长。爆裂玉米产业一直领导着美国特种玉米的出口贸易。据1985到1989年的统计，年出口量依次为 3.88，3.92，5.07，6.82 和 7.33万吨。虽然爆裂玉米的利用方式有限，但是，他们相信通过不断的努力和创造，爆裂玉米工业还将继续增长。

我国爆裂玉米产业虽然刚刚开始但是发展势头令人振奋。根据对全国几家大的爆裂玉米企业的调查，每年在以20％－30％的速度增长。

现在，在许多大中城市甚至是偏远山区的小县城都可以见到爆裂玉米花的踪影。我国人口多，食品消费量大，市场潜力可想而知。我国的玉米带同样适合爆裂玉米生长，国产品种也已达到相当水平，完全可以生产出出口水平的爆裂玉米产品。因此，我国爆裂玉米产业的前景十分看好。