Кукурудза

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії

Кукурудза цукрова

Кукурудза цукрова, також маїс (лат. Zéa máys^[2]) — однорічна трав'яниста культурна рослина^[3], єдиний культурний представник роду Кукурудза (Zea) сімейства Злаки (Poaceae). Крім культурної кукурудзи, рід Кукурудза включає чотири види — Zea diploperennis, Zea perennis, Zea luxurians, Zea nicaraguensis — і три дикорослих підвиду Zea mays: ssp. parviglumis, ssp. mexicana і ssp. huehuetenangensis. Вважається, що багато хто з названих таксонів грали роль в селекції культурної кукурудзи в стародавній Мексиці. Існує припущення, що кукурудза — сама древня хлібна рослина в світі^[3].

Кукурудза поділяється на 9 ботанічних груп, що розрізняються по будові й морфології зерна: кремениста (Zea mays indurata), зубовидна (Zea mays indentata), напівзубовидної (Zea mays semidentata), лопається (Zea mays everta), цукрова (Zea mays saccharata), крохмалиста, або борошниста (Zea mays amylacea), крахмалисто-цукрова (Zea mays amyleosaccharata), восковидная (Zea mays ceratina) і плівчаста (Zea mays tunicata)^[3].

Ботанічний опис і біологічні особливості

Ботанічна ілюстрація з книги Köhler's Medizinal-Pflanzen, 1887

Кукурудза — високоросла однорічна трав'яниста рослина, що досягає висоти 3 м і більше. Кукурудза має добре розвинену мочковатую кореневу систему, що проникає на глибину 100-150 див. На нижніх вузлах стебла можуть утворюватися повітряні опорні корені, які захищають стебло від падіння і забезпечують рослину водою та поживними речовинами^[3].

Стебло прямостояче, до 4 м у висоту і 7 см в діаметрі, без порожнини всередині (на відміну від більшості інших злаків).

Листя великі, лінійно-ланцетні, до 10 см і шириною метр завдовжки. Їх число від 8 до 42^[3].

Рослини однодомні^[4] з одностатевими квітками: чоловічі зібрані у великі суцвіття на верхівках пагонів, жіночі — у качани, розташовані в пазухах листя. На кожній рослині зазвичай 1-2 качана, рідко більше. Довжина качана від 4 до 50 см, діаметр від 2 до 10 см, маса від 30 до 500 грамів^[3]. Качани щільно оточені листоподібними обвертками. Назовні на верхівці такий обгорнення виходить тільки пучок довгих маточкової стовпчиків. Вітер переносить на їхні рильця пилок з чоловічих квіток, відбувається запліднення, і на качані розвиваються великі плоди-зернівки.

Форма зернівок кукурудзи досить своєрідна: вони не витягнуті, як у пшениці, жита і багатьох інших культурних злаків, а кубічні або округлі, щільно притиснуті один до одного і розташовані на стрижень качана вертикальними рядами. В одному качані може бути до 1000 зернівок. Розміри, форма і забарвлення зернівок розрізняються у різних сортів; зазвичай зернівки жовтого кольору, але буває кукурудза з червоними, фіолетовими, синіми і навіть майже чорними зерновками.

Вегетаційний період триває приблизно 90-150 доби. Сходить кукурудза на 10-12 добу після посіву. Кукурудза є теплолюбною рослиною. Оптимальна температура для її вирощування — 20-24 °С. Крім того, кукурудза потребує хорошому сонячному освітленні^[3].

 

Зліва направо: чоловіче суцвіття, жіноче суцвіття, качан, насіння сорту 'Fraise'

Історія

Історія походження

Кукурудза була введена в культуру 7-12 тис. років тому на території сучасної Мексики. Найдавніші знахідки зернівок культурної кукурудзи на території сучасних штатів Оахака (печера Гвила Накитц) і Пуебла (печери біля міста Теуакан) датуються відповідно 4250 та 2750 роками до н. е. Цікаво, що кукурудзяні качани в ті часи були приблизно в 10 разів менше, ніж у сучасних сортів, і не перевищували 3-4 см в довжину.

Міжнародна група вчених під керівництвом археоботаника Долорес Пиперно (Dolores Piperno) із Смітсонівського національного музею природної історії і професора антропології Ентоні Ранере (Anthony Ranere) з Університету Темпл у Філадельфії виявила перші прямі свідчення того, що кукурудза була одомашнена близько 8700 років тому в центрі долини Бальсас в Мексиці, і що її диким предком було місцеве рослина, іменоване теосинте. На сьогодні це сама рання датування одомашнення кукурудзи. Кластер генів Tcb1-s є одним з трьох, який надає несумісність між рідко гибридизирующимися популяціями кукурудзи і теосинта. На відміну від двох інших, Tcb1-s зустрічається майже виключно в дикому теосинте і містить як чоловічі, так і жіночі гени, які кодують здатність дикого теосинта відторгати пилок кукурудзи^[5][6]. Аналіз микроостатков (крохмалю зерен і викопних рослин), виявлених на кам'яному заслін від вітру, званому Шиуатоштла, проведений за участю Айрін Полотно (Irene Holst), надав прямі свідчення щодо одомашнення як кукурудзи, так і ряду рослин сімейства гарбузових^[7][8].

Існує кілька теорій походження культурної кукурудзи:

1. Як результат селекції одного з підвидів мексиканської дикої кукурудзи Zea mays ssp. parviglumis; даний таксон і зараз росте в Мексиці і Центральній Америці. Швидше за все, культура виникла в басейні річки Бальсас на півдні сучасної Мексики. Не виключено, що до 12 % генетичного матеріалу предкової форми культурної кукурудзи отримали від іншого підвиду — Zea mays ssp. mexicana — за рахунок інтрогрессивною гібридизації.
2. Як результат гібридизації дрібної окультуреного дикої кукурудзи (тобто злегка видозміненою форми дикої кукурудзи) з іншим видом даного роду — небудь Zea luxurians, або Zea diploperennis.
3. Один з таксонів мексиканської дикої кукурудзи вводився в культуру кілька разів.
4. Кукурудза культурна виникла при гібридизації Zea diploperennis з якимось представником близькоспорідненого роду Tripsacum.

Більшість сучасних дослідників приймають першу гіпотезу, запропоновану нобелівським лауреатом Джорджем Бидлом в 1939 році і базується, крім усього іншого, на експериментальних даних.

Вважається, що найбільші зміни пов'язані приблизно з п'ятьма ділянками геному^[9], всього було виявлено близько 50 генів, які зазнали відбору при селекції^[10].

Поки кукурудзу обробляли на невеликих площах в мексиканських високогір'ях, вона залишалася досить одноманітною з генетичної точки зору. Однак приблизно з XV століття до н. е. культура кукурудзи почала швидко поширюватися по Мезоамериці. Для нових умов потрібні були нові сорти. Ця необхідність стала стимулом для інтенсивної селекції кукурудзи, що виразилося у взрывообразном зростанні її сортового різноманіття в XII—XI століттях до н. е.

Роль кукурудзи в американській історії важко переоцінити. З високою часткою ймовірності можна стверджувати, що практично всі мезоамериканские цивілізації — Ольмекская культура, цивілізація майя, цивілізація ацтеків та інші — зобов'язані своєю появою і розквітом насамперед культурі кукурудзи, тому що саме вона лягла в основу високопродуктивного землеробства, без якого не могло виникнути розвинене суспільство. Особливу роль кукурудзи в житті стародавніх ацтеків добре відображала їх релігійна система, одним з центральних богів якої був бог кукурудзи Центеотль/Шилонен.

Інші регіони

До приходу європейців кукурудза встигла поширитися як на південь (Південна Америка), так і на північ. Найбільш північним регіоном її поширення був басейн річки Святого Лаврентія, на кордоні між сучасними канадськими провінціями Онтаріо і Квебек і штатом Нью-Йорк^[12], де лаврентийские ірокези обробляли її в період з X по XVI століття н. е.

Харчова цінність

Насіння кукурудзи
Склад на 100 г продукту
Енергетична цінність	86 ккал кДж 360
Білки	3,2 г
Жири	1,2 м
Вуглеводи	19 г
— цукру	3,2 г
Вітаміни
Ретинол (A), мкг	10
Тіамін (B1), мг	0.2
Ніацин (B3), мг	1.7
Фолацин (B9), мкг	46
Аскорбінова кислота (віт. З), мг	7
Мікроелементи
Залізо, мг	0.5
Магній, мг	37
Калій, мг	270
Інше
Джерело: USDA Nutrient database

Значення і застосування

Кукурудзяні пластівці з йогуртом

Білок кукурудзи містить ряд амінокислот, що є незамінними для організму людини. Однак їх склад не збалансований і бідний такими незамінними амінокислотами як лізин і триптофан.

В кулінарії

Кулінарні можливості кукурудзи великі. Щойно зібране качани готові до вживання, але зазвичай їх вживають у вареному вигляді. Для тривалого зберігання їх можна заморозити. Консервовані зерна кукурудзи використовують для приготування салатів, перших і других страв. Кукурудзяна мука грубого помолу йде на приготування каш, а тонкого — пудингів, вареників, оладок і іншої випічки. При додаванні кукурудзяного борошна в торти і печиво ці вироби стають більш смачними і розсипчастими. З попередньо ароматизованих і роздроблених зерен кукурудзи виготовляють кукурудзяні пластівці — готовий продукт харчування, що не вимагає додаткової кулінарної обробки. Їх вживають на гарнір, а також як самостійне блюдо разом з соками, компотами, чаєм, кавою, молоком і йогуртом.

В молдавській кухні кукурудза стала характерним продуктом близько 200 років тому. Вона була завезена в Молдавію в XVII столітті і широко поширилася у XVIII, ставши насамперед повсякденною їжею бідняків. З кукурудзи в Молдавії готують кашу мамалигу, її широко використовують в супах і гарнірах, її відварюють і печуть, з кукурудзяного борошна роблять кондитерські вироби.

У аргентинської кухні є безліч страв на основі кукурудзи: локро — суп з кукурудзи і м'яса, хумита — страва з кукурудзи і сиру, тамалес — страва з м'яса, кукурудзи та інших овочів, загорнуте в листя кукурудзи, а потім відварене.

Широко використовується кукурудза американської кухні. Завдяки їй у всьому світі відомі повітряна кукурудза (попкорн) — зерна кукурудзи, розірвані зсередини тиском пари при нагріванні, і корн-доги — сосиска, покрита кукурудзяним тестом і обсмажені у фритюрі.

Мексиканська перепічка тортілья з начинкою

У багатьох народів Америки, Європи, Азії та Африки, існують традиційні рецепти приготування хлібо-булочних та кондитерських виробів з кукурудзяного борошна: у народів Центральної Америки замість хліба використовують коржі з кукурудзяного борошна — тортильї, у них загортають різні начинки і подають у вигляді самостійної страви; у Західній Грузії це хліб і коржі — мчаді, в Абхазії це кукурудзяні коржі — «амгьал», в Чечні це коржі і різноманітна випічка — сискал; у португальців це хліб broa de milho; у єгиптян традиційний торт з кукурудзяного борошна, подається з ананасами.

У китайській палацової кухні, яка ґрунтується на традиціях імператорських кухонь останньої династії Цин (1644-1911 роки), є страва, яку готують з кукурудзяного борошна, — кукурудзяні пампушки. З'явилися вони в меню палацу в 1900 році, коли Пекін був окупований об'єднаною армією восьми держав. Рятуючись втечею до міста Сіань, по дорозі імператриця Цисі так зголодніла, що з'їла пампушку з кукурудзяного борошна, приготовану в одній з простих сімей Північного Китаю. Пампушка їй дуже сподобалася, і, повернувшись до Пекіна, вона наказала придворному кухареві приготувати такі ж. Однак кухар, побоюючись, що звичайні пампушки з кукурудзяної муки будуть занадто грубою їжею для старенької Цисі, приготував на пару крихітні тістечка з ретельно розмолотої кукурудзяного борошна і рафінованого цукру, але такої ж форми, що і звичайні пампушки.

Повітряна кукурудза

У стародавніх народів Мексики існував рецепт приготування пива чича (chicha) з пророслих зерен кукурудзи, підданих бродінню, який зберігся і донині. За допомогою бродіння готували напій із соку стебел. З соку виходив також цукор^[19]:113. Мінімальний вміст 51% від загальної кількості вихідної сировини-необхідна умова для виробництва бурбона.

У кормовиробництві

Кукурудза вирощується на силос і забирається в стадії молочно-воскової стиглості кормоуборочными комбайнами зі спеціальними жниварками. Кукурудза на силос має більшу врожайність.

В медицині

Кукурудзяні стовпчики з приймочками (лат. Stili et Stigmata Maydis) використовуються в медицині під назвою «кукурудзяний волос». Їх заготовляють влітку у фазі молочної стиглості качанів або в серпні — вересні при зборі кукурудзяних качанів; зривають їх вручну, ножем або серпом. Сушать сировину в сушарках при температурі 40 °С або на повітрі, в тіні, розклавши шаром 1-2 см. З-за високої гігроскопічності сировини його варто зберігати у сухому, добре провітрюваному приміщенні. Термін придатності 3 роки. Кукурудзяні рильця містять аскорбінову кислоту, вітамін K, жирне масло, сліди ефірної олії, гіркі речовини, сапоніни, смоли, ситостерол, стигмастерол^[15]; мають жовчогінну і сечогінну властивість. В народній медицині їх використовують при захворюваннях печінки. У науковій медицині багатьох країн, в тому числі і в Росії, рідкий екстракт і настій кукурудзяних рилець застосовують при холангіті^[15], холециститі, гепатиті і жовчнокам'яної хвороби, а також у разі недостатнього відділення жовчі, рідше — як кровоспинний засіб^[15]. Як сечогінний засіб настій або відвар кукурудзяних рилець використовують при сечокам'яній хворобі, запальних захворюваннях сечостатевих шляхів і простатиті.

Зародки зернової кукурудзи містять 49-57 % жирного масла (лат. Oleum Maydis)^[15]. Масло отримують холодним і гарячим пресуванням і пресуванням з екстракцією. Сире, нерафінована кукурудзяна олія рекомендується як допоміжний дієтичне засіб для профілактики і лікування атеросклерозу, ожиріння, цукрового діабету.

Інше використання

Стародавні народи Мексики висохлі стебла кукурудзи вживали на будівництво хатин і парканів. Сухі стрижні качанів, а також обгортка качанів вживалися як пробки, а також йшли на виготовлення приладу — терки для відділення зерен від качанів. З обгорнення качанів в Колумбії виготовляли м'ячі^[19]:114.

Стебла і листя кукурудзи служать в Мексиці основним фуражем, причому є різні способи його приготування^[19]:120.

Із стрижнів качанів виготовляли курильні трубки.

Врожайність

Середня врожайність становила в США в 1860-ті — 1940-ві роки близько 16 центнерів зерна з гектара^[20]. Починаючи з 1930-х років почалися роботи по гібридизації кукурудзи, які призвели до збільшення урожайності з темпом 0,5 центнера з га в рік. У середині 1950-х років, коли врожайність досягла приблизно 20-25 ц/га, стався новий прорив (прості гібриди, неорганічні добрива, хімічні пестициди, механізація) і врожайність стала збільшуватися з темпом 1,2 ц/га в рік. З 1960 по 1990 рік врожайність зросла з 30 до 70 ц/га^[20]

З середини 1990-х впроваджуються трансгенні сорти кукурудзи за стійкістю до шкідників, що дозволило продовжити зростання врожайності з 80 до 100 ц/га (2010-ті роки).^[20] Максимальна врожайність кукурудзи, зафіксована в 2014 році у Франції, склала 180 ц/га^[21].

Сорти кукурудзи

Сорти кукурудзи

В залежності від властивостей зерна кукурудза поділяється на сім підвидів. З них в Росії найбільш поширені цукрова (овочева), кремениста та зубовидна. Крохмалиста і лопається кукурудза широко культивуються в США, де вони набули промислового значення. Ці підвиди йдуть, в тому числі, на приготування традиційного американського страви — повітряної кукурудзи (англ. popcorn). Менш відомі і поширені такі підвиди кукурудзи, як восковидная і плівчаста. Всі підвиди в свою чергу мають безліч сортів, які розрізняються за термінами дозрівання, забарвленням і розміром зерен, їх смаку і здатності до тривалого зберігання.