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啤酒生产中甲醛残留量控制

文档作者：刘金峰，钱家亮，武光明文档来源：临沂出入境检验检疫局		点击数：	更新时间： 2025年03月04日
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分析与检测
中国酿造
2010年第10期
总第223期·177．
啤酒生产中甲醛残留量控制
刘金峰，钱家亮，武光明
(临沂出入境检验检疫局，山东l临沂276034)
摘要：从啤酒生产过程中添加不同量的甲醛、用澄清剂代替甲醛、选用低甲醛产量酵母菌3种方法对啤酒生产工艺进行改进，用乙
酰丙酮比色法测定不同工艺生产出来的啤洒中甲醛的含量。通过比较得出：(1)甲醛添加量控制在麦芽用量的150mg／kg～300mg／kg：(2)
添加无毒麦汁澄清剂：(3)选用低甲醛产量酵母菌3种方法可以达到降低啤酒中甲醛含量的目的。
关键词：甲醛；多酚；蛋白质：沉淀；澄清剂
中图分类号：0657．31 文献标识码：A 文章编号：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
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的有毒气体，在
常温条件下是气态，通常以水溶液形式出现。易溶于水和
乙醇，35％-40％的甲醛水溶液叫做福尔马林。现代科学研
究表明，甲醛对人体健康有负面影响，国家已明令禁止在
食品中使用甲醛。传统工艺生产的啤酒通常含有甲醛【l】。
研究对传统啤酒生产工艺进行了一定的改进，从而达到降
低啤酒中甲醛含量的目的。
1甲醛的来源
1．1来源于原料
啤酒生产的主要原料是麦芽，甲醛是大麦浸麦过程中
常用的一种添加剂，可杀灭麦皮表面的微生物，具有良好
的防腐作用，同时可抑制麦芽根芽的生长，降低制麦损失。
因此，在制麦过程中若使用甲醛，会残留一部分在麦芽中，
带到啤酒中t21。啤酒生产所使用的水若在处理过程中管道
杀菌使用甲醛，也会残留一部分，从而带到啤酒中。世界
卫生组织对饮用水规定甲醛含量不能超过0．9mg／L。
1．2来源于啤酒生产过程中麦汁的制备时添加甲醛的残留
啤酒生产过程中在糖化时添加甲醛可以去除麦芽谷
皮、胚芽中所含的多酚物质，减少多酚物质与蛋白质聚合
产生浑浊、沉淀，可增加啤酒的非生物稳定性，延长啤酒的
保质期，并能降低啤酒的色度，改善啤酒的口感。若添加
量不当会残留到啤酒中。
1．3来源于啤酒发酵过程中酵母的代谢产物
甲醛是生物的代谢产物。啤酒生产的发酵过程中，酵
母产生一系列的生化代谢产物，其中也有微量的甲醛会存
在于啤酒中【n。
1．4来源于啤酒发酵过程中污染微生物的代谢产物
若在发酵过程中卫生管理不好，发酵过程受微生物污
染，污染微生物会产生一系列含有甲醛的副产物，从而使
啤酒中的甲醛含量增加。
1．5来源于罐体、管道杀菌中使用的甲醛
甲醛能凝固微生物体内的蛋白质，因此可作为杀菌剂用
于罐体、管道的消毒、杀菌。消毒、杀菌后若没有彻底清洗
干净，甲醛会带到啤酒中。
2实验方法
2．1总多酚的测定
2．1．1仪器
分光光度计，离心机，比色管。
2．1．2试剂和溶液
羧甲基纤维素钠／乙二胺四乙酸二钠溶液(CMC／ED．
TA)：在500mL水中慢慢加入纯羧甲基纤维素钠10．09和乙
二胺四乙酸二钠2．09，边加边搅拌，待全部溶解后，停止搅
拌，静置lh-3h，全部移入lL容量瓶中并定容。必要时，可
用离心机离心，使溶液澄清。该溶液每月需重新配制。
收稿日期：2010-06-19
作者简介：刘金峰(1979-)，男，山东临沂人，研究方向食品生物技术。
学院学报：自然科学版，2006，34(3)：51．53．
【4】孙风霞．仪器分析【M】．北京：化学工业出版社，2004．
【5】肖璞，孙素琴，周群．不同厂家葡萄洒红外光谱无损快速分析【J】
光谱学与光谱分析，2004，24(11)：1352．1354．
万方数据
2010 N0．10
·1 78． Serial No．223 China Brewing
Analysis and Examination
铁试剂：称取3．59绿色柠檬酸铁铵，加水溶解并定容
至100mL。该溶液应完全澄清，每周配制1次。
氨试剂：氨水+水=l+2。
2．1．3分析步骤
空白管：吸取试样10mL于25mL容量瓶中，加CMC／ED．
TA溶液8mL，充分混匀，加入氨试剂0．5mL，混匀，用水定
容。放置lOmin后，用10mm}=L色皿在波长600nm处测定其
吸光度值。
试样管：吸取试样1 0mL于25 nlL容量瓶中，加CMC／ED．
TA溶液8mL，充分混匀，加入铁试剂O．5mL，混匀，然后加
入氨试剂O．5mL，混匀，用水定容。放置10minU口，以空白管作
参比液，用10mmbL色皿在波长600nm处，测定其吸光度值。
试样的稀释：若总多酚超过400mg／L，试样就要稀释。
试样和空白都用50mL容量瓶。在取样、添)JI：ICMC／EDTA
溶液和铁试剂后，加水25mL，充分混匀，再加氨试剂，用蒸
馏水定容。
2．1．4总多酚含量的计算
X=A∞ox820x稀释倍数
式中：X为试样总多酚含量，mgrL；A鲫为在波长600rim处，
测得试样的吸光度值：820为吸光度值与总酚含量的
换算系数。
2．2甲醛含量的测定方法(乙酰丙酮比色法)闱
2．2．1仪器
分光光度计，精度为(±1)oC的恒温水浴锅。
2．2．2试剂
36％～38％甲醛，乙酰丙酮(AR级)，0．1000mol／L硫代
硫酸钠标准溶液，0．1moI／L碘溶液，509／L淀粉批示剂，
lmol／L硫酸溶液，1mol／L氢氧化钠溶液，2009／L磷酸溶液。
乙酰丙酮溶液：称取醋酸铵259，用少量蒸馏水溶解
并转移至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，振荡，在棕色瓶中贮存。
甲醛标准溶液的配制和标定：吸取36％～38％醛溶
液7．0mL，加入0．5mL lmol／L硫酸溶液，用水稀释至250mL。
吸取溶液10．0mL于lOOmL容量瓶中，加水稀释定容。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氢氧化钠溶液，摇匀，放置
15min。再加入20mL lmol／L硫酸溶液酸化，用0．1000mol／L
硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，然后加约l mL 509／L
淀粉批示剂，继续滴定至蓝色退支即为终点。同时做试剂
空白实验。
Xl-(Vl-v2)Cxl5／10
式中：x．为甲醛标准溶液的含量，rag／mE；V。为空白试样所消
耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；V：为滴定甲醛溶
液所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；C为硫代
硫酸钠枷、准溶液的浓度；15为每毫摩尔碘相当的甲醛
质量为15rag。
用上述已标定甲醛含量的溶液加蒸馏水配制成
5mg／L甲醛溶液。
2．2．3分析步骤
标准曲线的制作：将预冷至10℃左右的试样倒入10mL
比色管中至5IIlL刻度处，分别加入0．00mL、0．10mL、0．20mL、
0．30mL、0．40mL、0．50mL、0．80mL、1．00mL、1．20mL、1．50mL、
2．00mL甲醛标准溶液，用蒸馏水定容至lOmL，各加lmL乙
酰丙酮溶液，混匀后于60℃水浴保温30min，冷却至室
温后用Icm比色皿以蒸馏水调零，于波长415nm钡lJ定吸光
度值，以甲醛加入量为横坐标，加甲醛标准溶液试样减去
未加甲醛标准溶液试样(零管)的吸光度差值为纵坐标绘
制标准曲线，并求出线性回归方程。
表1 甲醛标准溶液添加量与甲醛测定量
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
按上述步骤将预冷的样品缓慢倒入2支lOmL比色管
中至5mL匆J度处，用蒸馏水定容至10mL，各加lmL乙酰丙
酮溶液混匀，一支按上述条件保温后测得吸光度值为
A，，另一支则不经保温直接测得吸光度值为A2，样品的吸
光度值A计算公式：
A=Al—A2
标准曲线的绘制：以甲醛浓度为横坐标，以吸光度值
为纵坐标，绘制标准曲线。
样品甲醛含量的计算：根据样品的吸光度值从标准曲
线中查出甲醛含量，再乘以稀释倍数。
3实验结果
3．1添加甲醛的影响
相同原辅料、糖化工艺，糖化过程添加甲醛(200mg／kg)
与不加甲醛，定型麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚含量
的检测结果见表2。
从实验结果(表2)可以看出，糖化过程添加适量的甲
醛，最终定型麦汁甲醛含量平均为0．0634mg／kg、多酚含
量为57．6mg／kg、麦汁较清亮；不加甲醛，最终定型麦汁甲
醛含量平均为0．055mg／kg、多酚含量为163．2mg／kg、麦汁
较浑浊。糖化过程添加适量的甲醛与不添加最终定型麦
汁甲醛含量差异不大，不添加甲醛最终定型麦汁多酚含量
明显高，麦汁浑浊不清亮。
3．2不同甲醛添加量的影响
万方数据
分析与检测
中国酿造
2010年第10期
总第223期·17争
表2麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚含量的检测结果(1)
Table 2．Degree of clarification of wort and contents of formaldehyde
and total polyphenols(1)
。。添加甲醛(加靖200m∥k驴不加甲醛
茹茹甲醛含量／多酚含最／ 麦汁甲醛含量／多酚含鼋／ 麦汁
⋯一(mg·k91)(mg．kgI)澄清度Ong·k91)(mg·k91)澄清度
相同原辅料、糖化工艺，糖化过程添加甲醛量不同，分
别为麦芽最的200mg／kg、300mg／kg、400mg／kg、500mg／kg、
600mg／kg，定型麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚的检测
结果见表3。
表3麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚含量的检测结果(2)
Table 3．Degree of clarification of wort and contents of formaldehyde
and total polyphenols(2)
嘴(rag黧kg芋7 懒(mg苎kg曼7 多酚(rag童kg暑7 麦}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
稍有浑浊
清亮
清亮
清亮
清亮
清亮
清亮
注：数据为5次相同条件试验检测结果的平均值(下同)。
从实验结果(表3)可以看出，糖化过程甲醛添加量
为200mg／kg～500mg／kg，最终定型麦汁甲醛含量较低，
为O．066mg／kg,--O．071mg／kg，多酚含量也较低，为43mg／kg～
61mg／kg，麦汁清亮；随着甲醛添加量的加大，虽最终定
型麦汁多酚含量较低、麦汁清亮，但麦汁甲醛含量明显增
多；添加量为200mg／kg以下时最终定型麦汁甲醛含量较
低，但麦汁多酚含量明显高，麦汁稍有浑浊，不够清亮。
3．3不同麦芽的影响
糖化过程不加甲醛，辅料、相同糖化工艺、不同麦芽，
定型麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚含量的检测结果
见。表4。
表4麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚含量的检测结果(3)
Table 4．Degree of cladfication of wort and contents of formaldehyde
and total polyphenols(3)
从实验结果(表4)可以看出，糖化过程不加甲醛，相
同辅料、相同糖化工艺、不同麦芽，定型麦汁中甲醛、总多
酚含量差异也较大，麦汁澄清度也不同。
3．4发酵过程中不同酵母品种的影响
用营养成分相似、甲醛含量接近(约50mg／kg)的定型
麦汁，发酵过程使用不同酵母品种，相同发酵工艺，最终
成品啤酒甲醛含量的检测结果见表5。
表5最终成品啤酒甲醛含量的检测结果
Table 5．Contents of formaldehyde in final product
从实验结果(表5)可以看出，麦汁营养成分相似、甲
醛含量接近(约50mg／kg)，采用相同的发酵工艺，发酵过程
使用不同酵母品种，最终成品啤酒甲醛含量都明显增加，
但使用不同酵母品种，成品啤酒甲醛增加的量不同。
3．5添加甲醛、不加甲醛澄清剂实验比较
相同原辅料、糖化工艺，糖化过程添加甲醛(200mg／kg)、
不加甲醛以及添加其他无毒麦汁澄清剂，定型麦汁澄清度
及麦汁中甲醛、总多酚含量的检测结果见表6。
表6定型麦汁澄清度及麦汁中甲醛、总多酚含量的检测结果
Table 6．Degree of clarification of final wort and contents of
formaldehyde and total polyphenols
注：3种麦汁澄清剂加耸相同。
从实验结果(表6)可以看出，在糖化过程中，选用无
毒的麦汁澄清剂，最终定型麦汁甲醛含量与不加甲醛的麦
汁相同，都较低，且能去除麦汁中的总多酚，使麦汁澄清。
但不同的麦汁澄清剂，去除麦汁中的总多酚效果不同。
4结论与讨论
4．1糖化过程添加适量的甲醛与不添加最终定型麦汁甲
醛含量差异不大，因为在糖化时添加甲醛，一部分甲醛
可以与麦芽谷皮、胚芽中所含的多酚物质结合，再与蛋白
质结合形成沉淀而去除嘲，麦汁中多酚含量也较低，麦汁
清亮：另一方面因甲醛溶液沸点为19℃，极易挥发，随着温
度的上升，挥发速度加快，经煮沸锅高温的蒸煮，大部分残
浑浑浑浑浑 注泄注泣
旧m量|至!m眦
8
5
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C
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，：，4，瀚 O
万方数据
2010 No．10
·1 8D Serial No．223 China Brewing
Analysis and Examination
留甲醛会挥发掉。但添加量一般控制为麦芽用量的
150mg／kg-300mg／l【g，若添加量太大，添加的甲醛一部分
会在啤酒中残留，使啤酒的甲醛残留量偏高。
4．2甲醛可杀灭麦皮表面的微生物，具有良好的防腐作用，
同时可抵制麦芽根芽的生长，降低制麦损失，因此麦芽生
产厂家常把甲醛作为一种添加剂在麦芽生产中使用，在
制麦过程中若使用甲醛，会使部分甲醛残留在麦芽上，从
而带到麦汁中。这就是为何在糖化过程中不添加甲醛，麦
汁同样也含有一定量的甲醛。因此，在啤酒生产过程中，
注意原料的选择(尤其是麦芽)，要选在制麦程中没有使用
甲醛的麦芽，才能降低啤酒中甲醛的残留量。
4．3甲醛是生物的代谢产物，因此酵母在啤酒发酵过程中，
都会产生一定量的甲醛，这就是为何麦汁经发酵后，甲醛
会增加的原因。但不同的酵母菌种，其产生的甲醛量不
同。在啤酒生产中要选择产甲醛量低的酵母，可通过菌种
筛选获得低甲醛产量的酵母，才能有效降低啤酒中甲醛的
残留量。
4．4不同的条件，微生物的代谢产物也不同，因此采用不
同的发酵工艺，酵母产生的甲醛鼍不同，要降低啤酒中甲
醛的残留量，也可以通过改变发酵工艺来控制啤酒中甲醛
的残留量。
4．5甲醛是微生物的代谢产物，除酵母外的其他微生物也
同样会产生甲醛。在啤酒生产中，要加强卫生管理，防止
微生物污染，才能有效降低啤酒中甲醛的残留量。
4．6虽在啤酒生产中添加适量的甲醛，可以去除麦汁中
的多酚，延长啤酒的保质期，大多外加甲醛在啤酒中不会
残留，但毕竟甲醛是有毒物质，添加到啤酒中，消费者
在饮用时肯定不会放心。因此在啤酒生产中最好不要使
用甲醛。
参考文献：
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