吉林市市售啤酒中甲醛含量的测定与分析

刘敏，葛红娟，王丹，冯小雨，宋春梅

（吉林医药学院公共卫生学院，吉林吉林132013）

吉林市市售啤酒中甲醛含量的测定与分析

刘敏，葛红娟，王丹，冯小雨，宋春梅

（吉林医药学院公共卫生学院，吉林吉林132013）

以吉林市售啤酒为实验材料，采用乙酰丙酮分光光度法测定啤酒中甲醛含量，在单因素实验的基础上通过正交实验筛选出测定的最佳条件。结果表明，该方法的精密度与检出限均良好，RSD为1.02%，检出限为0.0285 μg/mL，回收率在83.5%～99.4%之间，正交实验筛选出了乙酰丙酮分光光度法测甲醛的最佳条件：水浴温度为60℃、乙酰丙酮体积为5 mL、水浴时间为10 min。啤酒样品中甲醛含量均在0.28～1.40 mg/L之间。不同品牌、产地、原麦汁浓度和包装的啤酒甲醛残留量各不同，但无显著性差异。

啤酒；甲醛；乙酰丙酮分光光度法

啤酒是中国人餐桌上的主要饮品之一，啤酒中的甲醛主要来源于啤酒发酵过程中产生的一系列生化代谢产物，由于甲醛易溶于水，代谢产物中就有微量的甲醛溶于啤酒中［1］。而甲醛是一种毒性物质，不仅能在人体中累积，还可以与蛋白质结合，长期摄入，可引起鼻咽癌、鼻腔癌、鼻窦癌和白血病等，因而啤酒中甲醛含量逐渐成为公众关注的热点问题［2-5］。

2005年我国《发酵酒卫生标准》中明确规定，甲醛残留量不能超过2 mg/L［6］。啤酒中甲醛含量的测定方法有很多，本研究采用乙酰丙酮分光光度法，其原理是甲醛与乙酰丙酮反应生成黄色的络合物［1-2］，利用紫外分光光度计，选择适当的吸收波长，采用标准曲线法，计算出啤酒中甲醛的含量［7］。本研究通过对从吉林市市场上抽取的啤酒样品进行甲醛含量的检测，确定啤酒中的甲醛含量，同时了解国内外、不同品牌、不同产地、不同包装及不同原麦汁浓度啤酒中甲醛的含量，选出甲醛残留量相对较少的啤酒，为人们在日常生活中选择啤酒提供依据［8］。

1　材料与方法

1.1材料、试剂及仪器

样品：抽取为吉林市各大超市购买的不同品牌、不同包装、不同原麦汁浓度的啤酒样品，分别是哈尔滨（超纯、黑啤）、蓝带（超爽、超干、将军等）、崂山、青岛（纯生、经典）、五星、喜德利（黑啤）、雪花（勇闯天涯、纯生、原麦汁等）、燕京（纯生、无纯），样品总计32份。经去除二氧化碳后进行测定。

试剂：碘量法标定甲醛标准储备液浓度1.089 mg/mL，使用时配成0.01 mg/mL；乙酰丙酮试剂：无水乙酸铵75 g，放入加蒸馏水的烧杯中，依次加入1.5 mL乙酸和1.0 mL乙酰丙酮，混匀，定容至500 mL；参比试剂：无水乙酸铵75 g，放入加蒸馏水的烧杯中，加入1.5 mL乙酸，混匀，定容至500 mL［9］。

仪器设备：UV-1800紫外分光光度仪，日本岛津；FA1104N电子天平，上海精密科学仪器有限公司；722可见光分光光度计，上海欣茂仪器有限公司；202-1AB电热恒温干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；HHS-21-4电热恒温水浴锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂。

1.2实验方法

1.2.1最大吸收波长的选择

在25 mL具塞比色管中，加入配制好的5.0 mL乙酰丙酮溶液，再加入2.0 mL甲醛标准使用液，摇匀，60℃水浴10 min，取出，用水冷却，蒸馏水定容至25 mL，并作空白对照，进行全波段扫描，测其最大吸收波长。

1.2.2单因素实验

本实验共选取3个因素，即水浴温度（50℃、55℃、60℃、65℃、70℃）、水浴时间（4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min）、乙酰丙酮体积（0.8 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL、6.0 mL、7.0 mL），并分别作空白实验，重复3次。

1.2.3正交实验

在单因素实验的基础上，以乙酰丙酮体积、水浴温度、水浴时间为考察因素，分别取3水平进行正交实验，以测得的吸光度为考察指标，筛选最佳测定条件。

1.2.4回收率实验

将甲醛标准溶液稀释成1.0 mL中含有1.0 μg的甲醛使用液，取1种啤酒样各10 mL，分别加入0.30 mL、0.60 mL、0.80 mL甲醛标准使用液，各加5 mL乙酰丙酮试剂，混匀，60℃水浴10 min，水冷至室温，定容至25 mL，测吸光度值。

1.2.5精密度与检出限

取2 mL甲醛标准使用液，加8 mL蒸馏水，再加5.0 mL乙酰丙酮试剂，加塞混匀，60℃水浴10 min，水冷至室温，定容至25 mL，测吸光度值，平行测定6次，用蒸馏水代替甲醛，作参比测吸光度，平行测定12次。

1.2.6标准曲线的绘制

取8支25 mL具塞比色管，用甲醛标准使用液配制标准系列（甲醛含量为0.0µg、2.0µg、5.0µg、10.0µg、15.0µg、20.0µg、25.0µg）。分别向各比色管中各加5.0 mL乙酰丙酮试剂，加塞，混匀，于60℃±1℃水浴中放置10 min后取出，水冷至室温，蒸馏水定容至25 mL。以“0”管作空白，于波长413 nm下测定吸光度值，以“甲醛含量-吸光度”作图，绘制标准曲线，得回归方程。

1.2.7甲醛含量的测定

将啤酒倒入三角烧瓶中振荡1 min，放置5 min，以除去过多的泡沫。取10.00 mL样液于25 mL具塞比色管中，加入5.0 mL乙酰丙酮试剂混匀。于60℃水浴中，放置10 min后取出，用自来水洗冷至室温，用蒸馏水定容至25 mL。参比对照：吸取10.00 mL样液于另一25 mL比色管中，加入5.0 mL参比试剂混匀，于60℃±1℃水浴中，放置10 min后取出，用自来水洗冷至室温，用蒸馏水定容至25 mL（因啤酒本身呈黄色，在413 nm处有一定的吸收，为了消除颜色的干扰）。空白对照：同时以纯水代替样品溶液，按照样品测定的步骤作一空白溶液，以此进行仪器调零。测出参比溶液（A1）和样品溶液的吸光度（A2），计算出净吸光度（A2-A1），从标准曲线上查出相应的甲醛含量。

2　结果与分析

2.1最大吸收波长的选择

经测定，甲醛与乙酰丙酮试剂所产生的络合物在413 nm处有最大吸收峰出现，故进行啤酒中甲醛含量测定时选用此波长为特征吸收峰位置，见表1。

表1　不同波长甲醛吸光度值

2.2单因素实验

2.2.1水浴温度的选择（图1）

图1　水浴温度对吸光度值的影响

由图1可知，在50～70℃温度范围内随着温度的升高，吸光度值先增大后减小，在60℃时吸光度值出现高峰。水浴温度为55℃和65℃时，吸光度值与60℃相差不大，故选择55℃、60℃和65℃作为正交实验的水浴温度。

2.2.2水浴时间的选择（图2）

图2　水浴时间对吸光度值的影响

由图2可知，水浴4 min时乙酰丙酮与甲醛反应不完全，吸光度值较小，水浴2～4 min时吸光度值增加幅度较大，8～12 min时吸光度值趋于稳定，但在12 min时吸光度值最大，故选择8 min、10 min和12 min作为正交实验的水浴时间。

2.2.3乙酰丙酮试剂体积的选择（图3）

图3　乙酰丙酮体积对吸光度值的影响

由图3可知，随着乙酰丙酮试剂体积的增加，吸光度值逐渐增加，在体积为0.8～3 mL时增大的幅度较大，4～7 mL时基本趋于稳定，乙酰丙酮体积为0.8 mL时，由于显色剂少，反应不完全，吸光度值较小。体积为6 mL时反应基本完全，吸光度值最大，故选择5 mL、6 mL和7 mL作为正交实验的乙酰丙酮试剂的体积。

2.3正交实验

在单因素实验的基础上，采用3因素3水平正交实验，以甲醛吸光度为指标，确定最佳提取条件。正交实验设计表见表2，正交实验结果见表3。由表3数据可知，A、B和C因素的极差大小顺序为C＞B＞A，所以啤酒中甲醛含量测定的影响因素主次顺序也为C＞B＞A，即水浴温度影响最大，水浴时间次之，乙酰丙酮体积影响最小。比较A、B和C因素的k值，确定啤酒中甲醛含量测定条件的最佳组合为A1B2C2，即乙酰丙酮体积为5 mL，水浴时间为10 min，水浴温度为60℃，在此条件下，吸光度值为1.803，是最高的一组。

表2　正交实验设计表

表3　正交实验结果

2.4回收率实验

取雪花啤酒（罐装，原麦汁浓度为11.0，产地：吉林）进行加标回收率实验。由表4可知，当样品中甲醛添加量为0.3～0.8µg/mL时，其回收率在83.5%～99.4%之间，说明样品通过加标测得其回收率良好，此方法系统误差小，重现性良好。

表4　加标回收率测定结果

2.5精密度实验与检出限

经过标准液的6次平行测定，空白液的12次平行测定，由表5经计算得相对标准偏差RSD=1.02%，说明精密度良好，由表6可知，空白液的标准偏差Sb=0.0095，可计算出检出限C=3Sb/K=0.0285µg/mL，说明该方法的准确性和重现性良好［10］。

表5　标准液6次平行测定结果

表6　空白液12次平行测定结果

2.6标准曲线的绘制

以甲醛标准系列中甲醛含量（μg）为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。由图4可知，回归方程y= 0.0800x+0.0153（μg/mL），相关系数R2=0.9992，线性关系良好。

图4　甲醛标准曲线

2.7啤酒中甲醛含量的测定

根据1.2.7所述步骤，进行啤酒中甲醛含量的测定，平行测定3次，对所测结果进行整理与分析。

2.7.1国内外啤酒品牌甲醛含量情况

将测得实验结果按照国内外啤酒进行分类，结果见表7。啤酒中甲醛含量均在0.28～1.40 mg/L之间，85.7%的国外啤酒甲醛含量在0.34～0.87 mg/L之间，而国产啤酒在0.87 mg/L以下的占88%，啤酒中甲醛的残留量，国内外品牌差别不大，且均没有超过国家限量标准［1］。

表7　国内外啤酒品牌中甲醛含量范围

2.7.2不同品牌啤酒甲醛含量情况

将测得结果按照啤酒品牌进行分类，结果见表8。各品牌啤酒与水中甲醛含量相差较小，各品牌最大相差0.037 mg/L，所测9种啤酒品牌甲醛含量均未超过国家标准，啤酒品牌对甲醛残留量影响不大，可放心饮用。

表8　不同品牌啤酒中甲醛含量

2.7.3不同包装啤酒甲醛含量情况

将测得结果按照啤酒不同包装进行分类，结果见表9，罐装啤酒与瓶装啤酒甲醛含量相差0.007 mg/L，相差较小，甲醛含量均未超过国家标准，啤酒的包装对啤酒中甲醛残留量无影响，可放心选择。

表9　不同包装啤酒中甲醛含量

2.7.4不同原麦汁浓度啤酒甲醛含量情况

将测得结果按照啤酒不同原麦汁浓度进行分类，结果由表10可知，随原麦汁浓度的增加，啤酒中甲醛含量增大，但甲醛浓度均小于国家限量标准，建议购买时尽可能选择中浓度型和低浓度型啤酒。

表10　不同原麦汁浓度啤酒中甲醛含量

2.7.5不同产地啤酒甲醛含量检测结果

将测得结果按照啤酒不同产地进行分类，结果由表11可知，不同产地啤酒甲醛含量均在0.180～0.23 mg/L范围内，最大相差0.05 mg/L，最小仅相差0.005 mg/L，即不同地区所产啤酒中甲醛残留量相差不大，且均在国家限量标准以下，可放心饮用。

表11　不同产地啤酒中甲醛含量

3　结论

通过对吉林市市售的32个啤酒样品中甲醛含量进行测定分析，该方法线性回归方程y=0.0800x+0.0153（μg/mL）相关系数R2=0.9992，精密度与检出限均良好，RSD为1.02%，检出限为0.0285 μg/mL，回收率在83.5%～99.4%之间，说明乙酰丙酮分光光度法是一种较好的检测啤酒中甲醛的方法［11］。乙酰丙酮体积、水浴时间、水浴温度3个影响因素对实验结果有一定的影响，为确保实验结果的真实性和可靠性，在实验过程中应适当注意实验条件的控制，本实验通过正交实验筛选出了分光光度法测定甲醛的最佳条件：水浴温度为60℃、乙酰丙酮体积为5 mL、水浴时间为10 min［12-13］。

结果表明，啤酒甲醛含量均在0.28～1.40 mg/L范围内，其中占样品总数87.5%的啤酒甲醛含量在0.87 mg/L以下，且所有样品中甲醛含量均小于2.0 mg/L，都符合国标限量标准。虽然国内多家啤酒生产厂家在2005年以前就对外宣布在啤酒生产过程中不使用甲醛，但仅能说明啤酒生产工艺过程中无人为添加的甲醛，啤酒中仍然有甲醛的残留。国内外啤酒，啤酒的品牌、产地、原麦汁浓度及包装上，甲醛的残留量均相差很小，说明国内外啤酒，不同品牌、产地、原麦汁浓度及包装的啤酒均可放心饮用，尽可能选择中浓度型和低浓度型啤酒［14］。所选啤酒样品中甲醛含量均小于2.0 mg/L，都符合国家标准，不存在甲醛超标的问题，消费者可根据个人爱好进行选购，放心饮用［15］。

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Measurement and Analysis of Formaldehyde Content in Commercially Available Beer in Jilin

LIU Min，GE Hongjuan，WANG Dan，FENG Xiaoyu and SONG Chunmei
（School of Public Health，Jilin Medical College，Jilin，Jilin 132013，China）

Commercially available beers in Jilin were used as the research objects.The formaldehyde content in beer was measured by acetylacetone spectrophotometry and the best measurement conditions were determined by orthogonal test on the basis of single factor test.The results showed that，the precision and the detection limit of this method were satisfactory，RSD was 1.02%，detection limit was 0.0285 μg/mL，and recovery rate was between 83.5%to 99.4%.Besides，the optimum measurement conditions were summed up as follows:water bathing temperature was at 60℃，volume of acetylacetone was 5 mL，and water bathing time was 10 min.Formaldehyde content in beer samples was between 0.28 mg/L to 1.40 mg/L.Formaldehyde residues in beers of different brands，different producing places，different wort concentration，and different packaging varied but there was no significant difference among them.

beer；formaldehyde；acetylacetone spectrophotometer

TS262.5；TS261.4；TS261.7

A

1001-9286（2016）10-0103-05

10.13746/j.njkj.2016173

吉林省教育厅项目（吉教科合字［2011］第285号）。

2016-05-23

刘敏（1984-），女，硕士，实验师，主要从事生物活性物质与慢性病预防研究。

宋春梅（1964-），女，硕士，教授，主要从事食物营养与慢性病预防研究，E-mail：1209816131@qq.com。

优先数字出版时间：2016-07-26；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160726.1250.004.html。