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啤酒生產(chǎn)中甲醛殘留量控制

文檔作者：劉金峰，錢家亮，武光明文檔來源：臨沂出入境檢驗檢疫局		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年03月04日
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分析與檢測
中國釀造
2010年第10期
總第223期·177．
啤酒生產(chǎn)中甲醛殘留量控制
劉金峰，錢家亮，武光明
(臨沂出入境檢驗檢疫局，山東l臨沂276034)
摘要：從啤酒生產(chǎn)過程中添加不同量的甲醛、用澄清劑代替甲醛、選用低甲醛產(chǎn)量酵母菌3種方法對啤酒生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，用乙
酰丙酮比色法測定不同工藝生產(chǎn)出來的啤灑中甲醛的含量。通過比較得出：(1)甲醛添加量控制在麥芽用量的150mg／kg～300mg／kg：(2)
添加無毒麥汁澄清劑：(3)選用低甲醛產(chǎn)量酵母菌3種方法可以達(dá)到降低啤酒中甲醛含量的目的。
關(guān)鍵詞：甲醛；多酚；蛋白質(zhì)：沉淀；澄清劑
中圖分類號：0657．31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0254．5071(201 0)10一0177-04
Control ofthe residus offormaldehyde in beer production
LIU Jinfcng,QIAN Jialiang,WU Guangming
(LinyiEnVy-ExitInspection and Quarantine Bureau,Linyi276034,China)
Abstract'．Beer processing technology is improved by approaches of adding different amounts of formaldehyde．replacing formaldehyde、Ⅳi廿l elarifier,
and using low formaldehyde production yeast．Contents of formaldehyde in beer produced with different conditions were analysed、】l，ith colourimetry
with acetylacetone．The results showed that(1)adding formaldehyde by 150mg／kg-300mg／kg malt；(2)adding non toxic clarifier to wort；and(3)
using low formaldehyde production yeast，could achieve the purpose oflowering contents offormaldehyde in beer．
Key words：formaldehyde；polyphenol；protein；precipitation；clarifier
甲醛是一種無色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體，在
常溫條件下是氣態(tài)，通常以水溶液形式出現(xiàn)。易溶于水和
乙醇，35％-40％的甲醛水溶液叫做福爾馬林。現(xiàn)代科學(xué)研
究表明，甲醛對人體健康有負(fù)面影響，國家已明令禁止在
食品中使用甲醛。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的啤酒通常含有甲醛【l】。
研究對傳統(tǒng)啤酒生產(chǎn)工藝進(jìn)行了一定的改進(jìn)，從而達(dá)到降
低啤酒中甲醛含量的目的。
1甲醛的來源
1．1來源于原料
啤酒生產(chǎn)的主要原料是麥芽，甲醛是大麥浸麥過程中
常用的一種添加劑，可殺滅麥皮表面的微生物，具有良好
的防腐作用，同時可抑制麥芽根芽的生長，降低制麥損失。
因此，在制麥過程中若使用甲醛，會殘留一部分在麥芽中，
帶到啤酒中t21。啤酒生產(chǎn)所使用的水若在處理過程中管道
殺菌使用甲醛，也會殘留一部分，從而帶到啤酒中。世界
衛(wèi)生組織對飲用水規(guī)定甲醛含量不能超過0．9mg／L。
1．2來源于啤酒生產(chǎn)過程中麥汁的制備時添加甲醛的殘留
啤酒生產(chǎn)過程中在糖化時添加甲醛可以去除麥芽谷
皮、胚芽中所含的多酚物質(zhì)，減少多酚物質(zhì)與蛋白質(zhì)聚合
產(chǎn)生渾濁、沉淀，可增加啤酒的非生物穩(wěn)定性，延長啤酒的
保質(zhì)期，并能降低啤酒的色度，改善啤酒的口感。若添加
量不當(dāng)會殘留到啤酒中。
1．3來源于啤酒發(fā)酵過程中酵母的代謝產(chǎn)物
甲醛是生物的代謝產(chǎn)物。啤酒生產(chǎn)的發(fā)酵過程中，酵
母產(chǎn)生一系列的生化代謝產(chǎn)物，其中也有微量的甲醛會存
在于啤酒中【n。
1．4來源于啤酒發(fā)酵過程中污染微生物的代謝產(chǎn)物
若在發(fā)酵過程中衛(wèi)生管理不好，發(fā)酵過程受微生物污
染，污染微生物會產(chǎn)生一系列含有甲醛的副產(chǎn)物，從而使
啤酒中的甲醛含量增加。
1．5來源于罐體、管道殺菌中使用的甲醛
甲醛能凝固微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，因此可作為殺菌劑用
于罐體、管道的消毒、殺菌。消毒、殺菌后若沒有徹底清洗
干凈，甲醛會帶到啤酒中。
2實驗方法
2．1總多酚的測定
2．1．1儀器
分光光度計，離心機(jī)，比色管。
2．1．2試劑和溶液
羧甲基纖維素鈉／乙二胺四乙酸二鈉溶液(CMC／ED．
TA)：在500mL水中慢慢加入純羧甲基纖維素鈉10．09和乙
二胺四乙酸二鈉2．09，邊加邊攪拌，待全部溶解后，停止攪
拌，靜置lh-3h，全部移入lL容量瓶中并定容。必要時，可
用離心機(jī)離心，使溶液澄清。該溶液每月需重新配制。
收稿日期：2010-06-19
作者簡介：劉金峰(1979-)，男，山東臨沂人，研究方向食品生物技術(shù)。
學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，34(3)：51．53．
【4】孫風(fēng)霞．儀器分析【M】．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004．
【5】肖璞，孫素琴，周群．不同廠家葡萄灑紅外光譜無損快速分析【J】
光譜學(xué)與光譜分析，2004，24(11)：1352．1354．
萬方數(shù)據(jù)
2010 N0．10
·1 78． Serial No．223 China Brewing
Analysis and Examination
鐵試劑：稱取3．59綠色檸檬酸鐵銨，加水溶解并定容
至100mL。該溶液應(yīng)完全澄清，每周配制1次。
氨試劑：氨水+水=l+2。
2．1．3分析步驟
空白管：吸取試樣10mL于25mL容量瓶中，加CMC／ED．
TA溶液8mL，充分混勻，加入氨試劑0．5mL，混勻，用水定
容。放置lOmin后，用10mm}=L色皿在波長600nm處測定其
吸光度值。
試樣管：吸取試樣1 0mL于25 nlL容量瓶中，加CMC／ED．
TA溶液8mL，充分混勻，加入鐵試劑O．5mL，混勻，然后加
入氨試劑O．5mL，混勻，用水定容。放置10minU口，以空白管作
參比液，用10mmbL色皿在波長600nm處，測定其吸光度值。
試樣的稀釋：若總多酚超過400mg／L，試樣就要稀釋。
試樣和空白都用50mL容量瓶。在取樣、添)JI：ICMC／EDTA
溶液和鐵試劑后，加水25mL，充分混勻，再加氨試劑，用蒸
餾水定容。
2．1．4總多酚含量的計算
X=A∞ox820x稀釋倍數(shù)
式中：X為試樣總多酚含量，mgrL；A鯽為在波長600rim處，
測得試樣的吸光度值：820為吸光度值與總酚含量的
換算系數(shù)。
2．2甲醛含量的測定方法(乙酰丙酮比色法)闈
2．2．1儀器
分光光度計，精度為(±1)oC的恒溫水浴鍋。
2．2．2試劑
36％～38％甲醛，乙酰丙酮(AR級)，0．1000mol／L硫代
硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，0．1moI／L碘溶液，509／L淀粉批示劑，
lmol／L硫酸溶液，1mol／L氫氧化鈉溶液，2009／L磷酸溶液。
乙酰丙酮溶液：稱取醋酸銨259，用少量蒸餾水溶解
并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，加入冰醋酸3mL及乙酰丙酮
0．40mL，加水定容至刻度，振蕩，在棕色瓶中貯存。
甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定：吸取36％～38％醛溶
液7．0mL，加入0．5mL lmol／L硫酸溶液，用水稀釋至250mL。
吸取溶液10．0mL于lOOmL容量瓶中，加水稀釋定容。再
吸取lO．OmL于250mL碘量瓶中，依次加90mL水、20mL
0．1mol／L碘溶液和15mLlmoFL氫氧化鈉溶液，搖勻，放置
15min。再加入20mL lmol／L硫酸溶液酸化，用0．1000mol／L
硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，然后加約l mL 509／L
淀粉批示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色退支即為終點。同時做試劑
空白實驗。
Xl-(Vl-v2)Cxl5／10
式中：x．為甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的含量，rag／mE；V。為空白試樣所消
耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V：為滴定甲醛溶
液所消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；C為硫代
硫酸鈉枷、準(zhǔn)溶液的濃度；15為每毫摩爾碘相當(dāng)?shù)募兹?
質(zhì)量為15rag。
用上述已標(biāo)定甲醛含量的溶液加蒸餾水配制成
5mg／L甲醛溶液。
2．2．3分析步驟
標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：將預(yù)冷至10℃左右的試樣倒入10mL
比色管中至5IIlL刻度處，分別加入0．00mL、0．10mL、0．20mL、
0．30mL、0．40mL、0．50mL、0．80mL、1．00mL、1．20mL、1．50mL、
2．00mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水定容至lOmL，各加lmL乙
酰丙酮溶液，混勻后于60℃水浴保溫30min，冷卻至室
溫后用Icm比色皿以蒸餾水調(diào)零，于波長415nm鋇lJ定吸光
度值，以甲醛加入量為橫坐標(biāo)，加甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液試樣減去
未加甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液試樣(零管)的吸光度差值為縱坐標(biāo)繪
制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并求出線性回歸方程。
表1 甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液添加量與甲醛測定量
Table 1．Addition of standard solution of formaldehyde and analysed
contents of formaldehyde
甲醛加入量／mL篙鞲7 甲醛加At／mE哪(nag篡57
O．oo O．oo O．80 0．40
O．10 O．05 1．00 O．50
O．20 0．10 1．20 O．60
0．30 O．15 1．50 O．75
0．40 0．20 2．oo 1．00
0．50 O．25
按上述步驟將預(yù)冷的樣品緩慢倒入2支lOmL比色管
中至5mL匆J度處，用蒸餾水定容至10mL，各加lmL乙酰丙
酮溶液混勻，一支按上述條件保溫后測得吸光度值為
A，，另一支則不經(jīng)保溫直接測得吸光度值為A2，樣品的吸
光度值A(chǔ)計算公式：
A=Al—A2
標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：以甲醛濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度值
為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
樣品甲醛含量的計算：根據(jù)樣品的吸光度值從標(biāo)準(zhǔn)曲
線中查出甲醛含量，再乘以稀釋倍數(shù)。
3實驗結(jié)果
3．1添加甲醛的影響
相同原輔料、糖化工藝，糖化過程添加甲醛(200mg／kg)
與不加甲醛，定型麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚含量
的檢測結(jié)果見表2。
從實驗結(jié)果(表2)可以看出，糖化過程添加適量的甲
醛，最終定型麥汁甲醛含量平均為0．0634mg／kg、多酚含
量為57．6mg／kg、麥汁較清亮；不加甲醛，最終定型麥汁甲
醛含量平均為0．055mg／kg、多酚含量為163．2mg／kg、麥汁
較渾濁。糖化過程添加適量的甲醛與不添加最終定型麥
汁甲醛含量差異不大，不添加甲醛最終定型麥汁多酚含量
明顯高，麥汁渾濁不清亮。
3．2不同甲醛添加量的影響
萬方數(shù)據(jù)
分析與檢測
中國釀造
2010年第10期
總第223期·17爭
表2麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚含量的檢測結(jié)果(1)
Table 2．Degree of clarification of wort and contents of formaldehyde
and total polyphenols(1)
。。添加甲醛(加靖200m∥k驢不加甲醛
茹茹甲醛含量／多酚含最／ 麥汁甲醛含量／多酚含黿／ 麥汁
?一(mg·k91)(mg．kgI)澄清度Ong·k91)(mg·k91)澄清度
相同原輔料、糖化工藝，糖化過程添加甲醛量不同，分
別為麥芽最的200mg／kg、300mg／kg、400mg／kg、500mg／kg、
600mg／kg，定型麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚的檢測
結(jié)果見表3。
表3麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚含量的檢測結(jié)果(2)
Table 3．Degree of clarification of wort and contents of formaldehyde
and total polyphenols(2)
嘴(rag黧kg芋7 懶(mg苧kg曼7 多酚(rag童kg暑7 麥}十澄清度
‘。1) ‘。1) 。。1)
“??”“
100
200
300
400
500
600
800
0．065
0．066
0．068
0．069
0．07l
O．120
O．149
loo
6l
59
5l
43
50
48
稍有渾濁
清亮
清亮
清亮
清亮
清亮
清亮
注：數(shù)據(jù)為5次相同條件試驗檢測結(jié)果的平均值(下同)。
從實驗結(jié)果(表3)可以看出，糖化過程甲醛添加量
為200mg／kg～500mg／kg，最終定型麥汁甲醛含量較低，
為O．066mg／kg,--O．071mg／kg，多酚含量也較低，為43mg／kg～
61mg／kg，麥汁清亮；隨著甲醛添加量的加大，雖最終定
型麥汁多酚含量較低、麥汁清亮，但麥汁甲醛含量明顯增
多；添加量為200mg／kg以下時最終定型麥汁甲醛含量較
低，但麥汁多酚含量明顯高，麥汁稍有渾濁，不夠清亮。
3．3不同麥芽的影響
糖化過程不加甲醛，輔料、相同糖化工藝、不同麥芽，
定型麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚含量的檢測結(jié)果
見。表4。
表4麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚含量的檢測結(jié)果(3)
Table 4．Degree of cladfication of wort and contents of formaldehyde
and total polyphenols(3)
從實驗結(jié)果(表4)可以看出，糖化過程不加甲醛，相
同輔料、相同糖化工藝、不同麥芽，定型麥汁中甲醛、總多
酚含量差異也較大，麥汁澄清度也不同。
3．4發(fā)酵過程中不同酵母品種的影響
用營養(yǎng)成分相似、甲醛含量接近(約50mg／kg)的定型
麥汁，發(fā)酵過程使用不同酵母品種，相同發(fā)酵工藝，最終
成品啤酒甲醛含量的檢測結(jié)果見表5。
表5最終成品啤酒甲醛含量的檢測結(jié)果
Table 5．Contents of formaldehyde in final product
從實驗結(jié)果(表5)可以看出，麥汁營養(yǎng)成分相似、甲
醛含量接近(約50mg／kg)，采用相同的發(fā)酵工藝，發(fā)酵過程
使用不同酵母品種，最終成品啤酒甲醛含量都明顯增加，
但使用不同酵母品種，成品啤酒甲醛增加的量不同。
3．5添加甲醛、不加甲醛澄清劑實驗比較
相同原輔料、糖化工藝，糖化過程添加甲醛(200mg／kg)、
不加甲醛以及添加其他無毒麥汁澄清劑，定型麥汁澄清度
及麥汁中甲醛、總多酚含量的檢測結(jié)果見表6。
表6定型麥汁澄清度及麥汁中甲醛、總多酚含量的檢測結(jié)果
Table 6．Degree of clarification of final wort and contents of
formaldehyde and total polyphenols
注：3種麥汁澄清劑加聳相同。
從實驗結(jié)果(表6)可以看出，在糖化過程中，選用無
毒的麥汁澄清劑，最終定型麥汁甲醛含量與不加甲醛的麥
汁相同，都較低，且能去除麥汁中的總多酚，使麥汁澄清。
但不同的麥汁澄清劑，去除麥汁中的總多酚效果不同。
4結(jié)論與討論
4．1糖化過程添加適量的甲醛與不添加最終定型麥汁甲
醛含量差異不大，因為在糖化時添加甲醛，一部分甲醛
可以與麥芽谷皮、胚芽中所含的多酚物質(zhì)結(jié)合，再與蛋白
質(zhì)結(jié)合形成沉淀而去除嘲，麥汁中多酚含量也較低，麥汁
清亮：另一方面因甲醛溶液沸點為19℃，極易揮發(fā)，隨著溫
度的上升，揮發(fā)速度加快，經(jīng)煮沸鍋高溫的蒸煮，大部分殘
渾渾渾渾渾 注泄注泣
舊m量|至!m眥
8
5
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萬方數(shù)據(jù)
2010 No．10
·1 8D Serial No．223 China Brewing
Analysis and Examination
留甲醛會揮發(fā)掉。但添加量一般控制為麥芽用量的
150mg／kg-300mg／l【g，若添加量太大，添加的甲醛一部分
會在啤酒中殘留，使啤酒的甲醛殘留量偏高。
4．2甲醛可殺滅麥皮表面的微生物，具有良好的防腐作用，
同時可抵制麥芽根芽的生長，降低制麥損失，因此麥芽生
產(chǎn)廠家常把甲醛作為一種添加劑在麥芽生產(chǎn)中使用，在
制麥過程中若使用甲醛，會使部分甲醛殘留在麥芽上，從
而帶到麥汁中。這就是為何在糖化過程中不添加甲醛，麥
汁同樣也含有一定量的甲醛。因此，在啤酒生產(chǎn)過程中，
注意原料的選擇(尤其是麥芽)，要選在制麥程中沒有使用
甲醛的麥芽，才能降低啤酒中甲醛的殘留量。
4．3甲醛是生物的代謝產(chǎn)物，因此酵母在啤酒發(fā)酵過程中，
都會產(chǎn)生一定量的甲醛，這就是為何麥汁經(jīng)發(fā)酵后，甲醛
會增加的原因。但不同的酵母菌種，其產(chǎn)生的甲醛量不
同。在啤酒生產(chǎn)中要選擇產(chǎn)甲醛量低的酵母，可通過菌種
篩選獲得低甲醛產(chǎn)量的酵母，才能有效降低啤酒中甲醛的
殘留量。
4．4不同的條件，微生物的代謝產(chǎn)物也不同，因此采用不
同的發(fā)酵工藝，酵母產(chǎn)生的甲醛鼉不同，要降低啤酒中甲
醛的殘留量，也可以通過改變發(fā)酵工藝來控制啤酒中甲醛
的殘留量。
4．5甲醛是微生物的代謝產(chǎn)物，除酵母外的其他微生物也
同樣會產(chǎn)生甲醛。在啤酒生產(chǎn)中，要加強(qiáng)衛(wèi)生管理，防止
微生物污染，才能有效降低啤酒中甲醛的殘留量。
4．6雖在啤酒生產(chǎn)中添加適量的甲醛，可以去除麥汁中
的多酚，延長啤酒的保質(zhì)期，大多外加甲醛在啤酒中不會
殘留，但畢竟甲醛是有毒物質(zhì)，添加到啤酒中，消費者
在飲用時肯定不會放心。因此在啤酒生產(chǎn)中最好不要使
用甲醛。
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