2.2 玉米化学成分
2.2.1 玉米的化学成分
玉米籽粒中，淀粉含量为最高，其次为蛋白质、脂肪、粗纤维、糖类，玉米籽粒中还含有丰富的维生素、矿物质和一些重要的生物活性物质。普通玉米籽粒的主要化学成分如表2-9所示。
表2-9 玉米籽粒的主要化学成分（干基）
玉米籽粒中，胚乳所占比重最大，其次为胚芽。不同化学成分在胚乳和胚芽中的分布有明显差异，玉米籽粒各部分的化学组成如表2-10所示。淀粉在胚乳中含量最高，达86.6％，玉米籽粒的其余部分淀粉含量不足10％；而蛋白质、脂肪和灰分在胚芽中含量最高。玉米胚芽中，蛋白质含量达18.5％，脂肪达34.4％，而其余部分的脂肪含量不足5％。玉米籽粒的皮层中蛋白质和脂肪的含量均为最低。
表2-10 玉米籽粒各部分的化学组成（干基）
2.2.1.1 水分
水分是玉米中的一个重要化学成分，它不仅对玉米的生理有很大影响，而且与玉米加工、储藏的关系也很密切。水分在玉米籽粒中有两种不同的存在状态，即游离水（自由水）和胶体结合水（束缚水）。游离水是存在于细胞间隙中的水分。游离水具有普通水的性质，能用作溶剂，0℃时也能结冰，籽粒中这部分水的含量，可随外界空气的相对湿度而改变，所以这部分水含量高时，可用普通的干燥方法使其降低。胶体结合水是与细胞中的蛋白质、糖类等亲水物质相结合，形成比较牢固的胶体的水分。胶体结合水性质稳定，不易散失，不能用作溶剂，0℃时也不会结冰，应用一般的干燥方法（晾晒或通风等）不能将其驱除。
2.2.1.2 碳水化合物
玉米籽粒中的碳水化合物主要是淀粉、纤维素，以及部分可溶性糖。淀粉主要分布于玉米籽粒的胚乳中，胚芽、表皮的淀粉含量较少，玉米的淀粉含量为64％～72％，平均为71.6％。可溶性糖的总含量为1.0％～3.0％，平均2.85％，其中蔗糖2.0％，棉子糖0.19％，葡萄糖0.10％，果糖0.07％。纤维素主要分布于玉米籽粒的皮层，总纤维的含量为8.3％～11.9％，平均9.5％。利用玉米生产淀粉时，纤维素是构成粗渣和细渣的主要成分。
玉米淀粉颗粒较小，稍大于大米淀粉，小于大麦、小麦淀粉。玉米胚乳中的淀粉，通常还含有0.2％的灰分和0.9％的P2O5，以及0.03％的脂肪酸。玉米淀粉按其结构可分直链淀粉和支链淀粉两种，直链淀粉的分子大约含有200个葡萄糖基，支链淀粉则有300～400个葡萄糖基。普通的玉米淀粉只含22％～27％的直链淀粉，其余为支链淀粉，高直链淀粉玉米的直链淀粉含量可达到50％～56％，而蜡质玉米的支链淀粉含量高达95％以上。
2.2.1.3 蛋白质
玉米中粗蛋白的含量为8％～14％，平均为9.6％，其蛋白质组成如表2-11所示。玉米蛋白中，白蛋白0.8％，球蛋白0.3％，醇溶蛋白3.8％，谷蛋白4.1％，非蛋白氮含量0.9％，其中白蛋白、球蛋白和谷蛋白为全价蛋白，而醇溶蛋白属于非全价蛋白，几乎不含必需氨基酸赖氨酸和色氨酸，因此普通的玉米蛋白并不是人类理想的蛋白质资源。蛋白质的含量在玉米籽粒的各部分中并不相同，玉米中各种氨基酸的含量如表2-12所示。
表2-11 玉米中蛋白质组成
表2-12 玉米中各种氨基酸的含量（干基）
玉米胚芽蛋白质在籽粒各部分中含量最高，质量最好，玉米胚芽蛋白质的氨基酸组成如表2-13所示。籽粒中70％的球蛋白存在于胚芽中，玉米胚芽中白蛋白和球蛋白均达到30％，含有8种人体必需氨基酸，赖氨酸含量高达5.8％。玉米胚芽的氨基酸组成与鸡蛋接近，生物学价值达61％～72％。玉米胚芽蛋白、胚乳蛋白与鸡蛋蛋白的必需氨基酸含量如表2-14所示。
表2-13 玉米胚芽蛋白质的氨基酸组成
表2-14 玉米胚芽蛋白、胚乳蛋白与鸡蛋蛋白的必需氨基酸含量
2.2.1.4 脂肪
玉米中脂肪含量为1.2％～18.8％，平均脂肪含量5.3％，其中72％为液态脂肪，28％为固态脂肪，包括软脂酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻二烯酸等。玉米脂肪的皂化价为189～192，碘化价为111～130。玉米脂肪中还含有0.28％左右的磷脂。
玉米籽粒的脂肪主要含在胚芽中，其次在糊粉层，而胚乳和种皮中含脂肪量很低。胚芽含油量可达35％～40％，占玉米籽粒全部脂肪的80％，而胚乳和种皮仅含有0.64％～1.06％。玉米胚芽油中脂肪酸成分的含量为：棕榈酸C611.1％，硬脂酸C182.0％，花生酸C200.2％，油酸C18：124.1％，亚油酸C18：261.9％，亚麻酸C18：30.7％。
玉米油有较好的营养价值，国际上把玉米油称为保健油，其价格略高于其他食用油脂。玉米油已成为世界上主要食用植物油品种之一。
2.2.1.5 维生素
玉米中含有丰富的B族维生素，包括维生素B1、维生素B2、维生素B6、泛酸、叶酸、胆碱、烟酰胺等，以及维生素A、维生素E和维生素H。玉米中维生素的大致含量如表2-15所示。
表2-15 玉米中维生素的大致含量
2.2.1.6 矿物质
玉米籽粒中含有大约1.24％的灰分，主要分布在胚芽和玉米皮中。玉米灰分的主要成分是钙盐、钠盐、钾盐、镁盐、铁盐等矿物质盐类，如表2-16所示。
表2-16 玉米中矿物质的含量（干基）
矿物质在玉米籽粒中的分布是不均匀的，皮层、胚芽中含量较高，胚乳中含量很低。玉米胚芽中的矿物质含量最高，其中以磷酸盐和钠盐最高。玉米籽粒不同部位的矿物质元素含量如表2-17所示。
表2-17 玉米籽粒不同部位的矿物质元素含量
2.2.1.7 其他成分
除以上常见营养成分外，玉米中含有大量与人类健康息息相关的特有的生理活性成分，包括谷胱甘肽、玉米黄质、玉米黄素、黄体素、叶黄素、卵磷脂、生物类黄酮、植物甾醇、γ-氨基丁酸等。谷胱甘肽与钙、维生素A、镁、硒、维生素E、脂肪酸等并称为7大抗衰老物质。大量的流行病学证据表明，叶黄素和玉米黄质在保护眼睛、预防癌症和心血管疾病等方面起着重要的作用。黑糯米中还含有花青素。花青素是一类生物类黄酮化合物，具有很强的自由基清除能力和抗氧化能力，以及改善血管弹性、增加皮肤光滑度、抑制炎性反应、缓解过敏、增加关节柔韧性等多种生理活性作用，能够预防多种与自由基相关的疾病，降低癌症、心脏病和早衰的发病风险。