劉敏，葛紅娟，王丹，馮小雨，宋春梅

（吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，吉林吉林132013）

吉林市市售啤酒中甲醛含量的測(cè)定與分析

劉敏，葛紅娟，王丹，馮小雨，宋春梅

（吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，吉林吉林132013）

以吉林市售啤酒為實(shí)驗(yàn)材料，采用乙酰丙酮分光光度法測(cè)定啤酒中甲醛含量，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)篩選出測(cè)定的最佳條件。結(jié)果表明，該方法的精密度與檢出限均良好，RSD為1.02%，檢出限為0.0285 μg/mL，回收率在83.5%～99.4%之間，正交實(shí)驗(yàn)篩選出了乙酰丙酮分光光度法測(cè)甲醛的最佳條件：水浴溫度為60℃、乙酰丙酮體積為5 mL、水浴時(shí)間為10 min。啤酒樣品中甲醛含量均在0.28～1.40 mg/L之間。不同品牌、產(chǎn)地、原麥汁濃度和包裝的啤酒甲醛殘留量各不同，但無(wú)顯著性差異。

啤酒；甲醛；乙酰丙酮分光光度法

啤酒是中國(guó)人餐桌上的主要飲品之一，啤酒中的甲醛主要來(lái)源于啤酒發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的一系列生化代謝產(chǎn)物，由于甲醛易溶于水，代謝產(chǎn)物中就有微量的甲醛溶于啤酒中［1］。而甲醛是一種毒性物質(zhì)，不僅能在人體中累積，還可以與蛋白質(zhì)結(jié)合，長(zhǎng)期攝入，可引起鼻咽癌、鼻腔癌、鼻竇癌和白血病等，因而啤酒中甲醛含量逐漸成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題［2-5］。

2005年我國(guó)《發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定，甲醛殘留量不能超過(guò)2 mg/L［6］。啤酒中甲醛含量的測(cè)定方法有很多，本研究采用乙酰丙酮分光光度法，其原理是甲醛與乙酰丙酮反應(yīng)生成黃色的絡(luò)合物［1-2］，利用紫外分光光度計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)奈詹ㄩL(zhǎng)，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，計(jì)算出啤酒中甲醛的含量［7］。本研究通過(guò)對(duì)從吉林市市場(chǎng)上抽取的啤酒樣品進(jìn)行甲醛含量的檢測(cè)，確定啤酒中的甲醛含量，同時(shí)了解國(guó)內(nèi)外、不同品牌、不同產(chǎn)地、不同包裝及不同原麥汁濃度啤酒中甲醛的含量，選出甲醛殘留量相對(duì)較少的啤酒，為人們?cè)谌粘Ｉ钪羞x擇啤酒提供依據(jù)［8］。

1　材料與方法

1.1材料、試劑及儀器

樣品：抽取為吉林市各大超市購(gòu)買(mǎi)的不同品牌、不同包裝、不同原麥汁濃度的啤酒樣品，分別是哈爾濱（超純、黑?。?、藍(lán)帶（超爽、超干、將軍等）、嶗山、青島（純生、經(jīng)典）、五星、喜德利（黑?。?、雪花（勇闖天涯、純生、原麥汁等）、燕京（純生、無(wú)純），樣品總計(jì)32份。經(jīng)去除二氧化碳后進(jìn)行測(cè)定。

試劑：碘量法標(biāo)定甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度1.089 mg/mL，使用時(shí)配成0.01 mg/mL；乙酰丙酮試劑：無(wú)水乙酸銨75 g，放入加蒸餾水的燒杯中，依次加入1.5 mL乙酸和1.0 mL乙酰丙酮，混勻，定容至500 mL；參比試劑：無(wú)水乙酸銨75 g，放入加蒸餾水的燒杯中，加入1.5 mL乙酸，混勻，定容至500 mL［9］。

儀器設(shè)備：UV-1800紫外分光光度儀，日本島津；FA1104N電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；722可見(jiàn)光分光光度計(jì)，上海欣茂儀器有限公司；202-1AB電熱恒溫干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；HHS-21-4電熱恒溫水浴鍋，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1最大吸收波長(zhǎng)的選擇

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甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液，搖勻，60℃水浴10 min，取出，用水冷卻，蒸餾水定容至25 mL，并作空白對(duì)照，進(jìn)行全波段掃描，測(cè)其最大吸收波長(zhǎng)。

1.2.2單因素實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)共選取3個(gè)因素，即水浴溫度（50℃、55℃、60℃、65℃、70℃）、水浴時(shí)間（4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min）、乙酰丙酮體積（0.8 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL、6.0 mL、7.0 mL），并分別作空白實(shí)驗(yàn)，重復(fù)3次。

1.2.3正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以乙酰丙酮體積、水浴溫度、水浴時(shí)間為考察因素，分別取3水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，以測(cè)得的吸光度為考察指標(biāo)，篩選最佳測(cè)定條件。

1.2.4回收率實(shí)驗(yàn)

將甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成1.0 mL中含有1.0 μg的甲醛使用液，取1種啤酒樣各10 mL，分別加入0.30 mL、0.60 mL、0.80 mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液，各加5 mL乙酰丙酮試劑，混勻，60℃水浴10 min，水冷至室溫，定容至25 mL，測(cè)吸光度值。

1.2.5精密度與檢出限

取2 mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液，加8 mL蒸餾水，再加5.0 mL乙酰丙酮試劑，加塞混勻，60℃水浴10 min，水冷至室溫，定容至25 mL，測(cè)吸光度值，平行測(cè)定6次，用蒸餾水代替甲醛，作參比測(cè)吸光度，平行測(cè)定12次。

1.2.6標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取8支25 mL具塞比色管，用甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液配制標(biāo)準(zhǔn)系列（甲醛含量為0.0μg、2.0μg、5.0μg、10.0μg、15.0μg、20.0μg、25.0μg）。分別向各比色管中各加5.0 mL乙酰丙酮試劑，加塞，混勻，于60℃±1℃水浴中放置10 min后取出，水冷至室溫，蒸餾水定容至25 mL。以“0”管作空白，于波長(zhǎng)413 nm下測(cè)定吸光度值，以“甲醛含量-吸光度”作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程。

1.2.7甲醛含量的測(cè)定

將啤酒倒入三角燒瓶中振蕩1 min，放置5 min，以除去過(guò)多的泡沫。取10.00 mL樣液于25 mL具塞比色管中，加入5.0 mL乙酰丙酮試劑混勻。于60℃水浴中，放置10 min后取出，用自來(lái)水洗冷至室溫，用蒸餾水定容至25 mL。參比對(duì)照：吸取10.00 mL樣液于另一25 mL比色管中，加入5.0 mL參比試劑混勻，于60℃±1℃水浴中，放置10 min后取出，用自來(lái)水洗冷至室溫，用蒸餾水定容至25 mL（因啤酒本身呈黃色，在413 nm處有一定的吸收，為了消除顏色的干擾）?？瞻讓?duì)照：同時(shí)以純水代替樣品溶液，按照樣品測(cè)定的步驟作一空白溶液，以此進(jìn)行儀器調(diào)零。測(cè)出參比溶液（A1）和樣品溶液的吸光度（A2），計(jì)算出凈吸光度（A2-A1），從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的甲醛含量。

2　結(jié)果與分析

2.1最大吸收波長(zhǎng)的選擇

經(jīng)測(cè)定，甲醛與乙酰丙酮試劑所產(chǎn)生的絡(luò)合物在413 nm處有最大吸收峰出現(xiàn)，故進(jìn)行啤酒中甲醛含量測(cè)定時(shí)選用此波長(zhǎng)為特征吸收峰位置，見(jiàn)表1。

表1　不同波長(zhǎng)甲醛吸光度值

2.2單因素實(shí)驗(yàn)

2.2.1水浴溫度的選擇（圖1）

圖1　水浴溫度對(duì)吸光度值的影響

由圖1可知，在50～70℃溫度范圍內(nèi)隨著溫度的升高，吸光度值先增大后減小，在60℃時(shí)吸光度值出現(xiàn)高峰。水浴溫度為55℃和65℃時(shí)，吸光度值與60℃相差不大，故選擇55℃、60℃和65℃作為正交實(shí)驗(yàn)的水浴溫度。

2.2.2水浴時(shí)間的選擇（圖2）

圖2　水浴時(shí)間對(duì)吸光度值的影響

由圖2可知，水浴4 min時(shí)乙酰丙酮與甲醛反應(yīng)不完全，吸光度值較小，水浴2～4 min時(shí)吸光度值增加幅度較大，8～12 min時(shí)吸光度值趨于穩(wěn)定，但在12 min時(shí)吸光度值最大，故選擇8 min、10 min和12 min作為正交實(shí)驗(yàn)的水浴時(shí)間。

2.2.3乙酰丙酮試劑體積的選擇（圖3）

圖3　乙酰丙酮體積對(duì)吸光度值的影響

由圖3可知，隨著乙酰丙酮試劑體積的增加，吸光度值逐漸增加，在體積為0.8～3 mL時(shí)增大的幅度較大，4～7 mL時(shí)基本趨于穩(wěn)定，乙酰丙酮體積為0.8 mL時(shí)，由于顯色劑少，反應(yīng)不完全，吸光度值較小。體積為6 mL時(shí)反應(yīng)基本完全，吸光度值最大，故選擇5 mL、6 mL和7 mL作為正交實(shí)驗(yàn)的乙酰丙酮試劑的體積。

2.3正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用3因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，以甲醛吸光度為指標(biāo)，確定最佳提取條件。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表見(jiàn)表2，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3數(shù)據(jù)可知，A、B和C因素的極差大小順序?yàn)镃＞B＞A，所以啤酒中甲醛含量測(cè)定的影響因素主次順序也為C＞B＞A，即水浴溫度影響最大，水浴時(shí)間次之，乙酰丙酮體積影響最小。比較A、B和C因素的k值，確定啤酒中甲醛含量測(cè)定條件的最佳組合為A1B2C2，即乙酰丙酮體積為5 mL，水浴時(shí)間為10 min，水浴溫度為60℃，在此條件下，吸光度值為1.803，是最高的一組。

表2　正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

表3　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4回收率實(shí)驗(yàn)

取雪花啤酒（罐裝，原麥汁濃度為11.0，產(chǎn)地：吉林）進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。由表4可知，當(dāng)樣品中甲醛添加量為0.3～0.8μg/mL時(shí)，其回收率在83.5%～99.4%之間，說(shuō)明樣品通過(guò)加標(biāo)測(cè)得其回收率良好，此方法系統(tǒng)誤差小，重現(xiàn)性良好。

表4　加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果

2.5精密度實(shí)驗(yàn)與檢出限

經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)液的6次平行測(cè)定，空白液的12次平行測(cè)定，由表5經(jīng)計(jì)算得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=1.02%，說(shuō)明精密度良好，由表6可知，空白液的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sb=0.0095，可計(jì)算出檢出限C=3Sb/K=0.0285μg/mL，說(shuō)明該方法的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性良好［10］。

表5　標(biāo)準(zhǔn)液6次平行測(cè)定結(jié)果

表6　空白液12次平行測(cè)定結(jié)果

2.6標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列中甲醛含量（μg）為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由圖4可知，回歸方程y= 0.0800x+0.0153（μg/mL），相關(guān)系數(shù)R2=0.9992，線性關(guān)系良好。

圖4　甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.7啤酒中甲醛含量的測(cè)定

根據(jù)1.2.7所述步驟，進(jìn)行啤酒中甲醛含量的測(cè)定，平行測(cè)定3次，對(duì)所測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理與分析。

2.7.1國(guó)內(nèi)外啤酒品牌甲醛含量情況

將測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果按照國(guó)內(nèi)外啤酒進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果見(jiàn)表7。啤酒中甲醛含量均在0.28～1.40 mg/L之間，85.7%的國(guó)外啤酒甲醛含量在0.34～0.87 mg/L之間，而國(guó)產(chǎn)啤酒在0.87 mg/L以下的占88%，啤酒中甲醛的殘留量，國(guó)內(nèi)外品牌差別不大，且均沒(méi)有超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)［1］。

表7　國(guó)內(nèi)外啤酒品牌中甲醛含量范圍

2.7.2不同品牌啤酒甲醛含量情況

將測(cè)得結(jié)果按照啤酒品牌進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果見(jiàn)表8。各品牌啤酒與水中甲醛含量相差較小，各品牌最大相差0.037 mg/L，所測(cè)9種啤酒品牌甲醛含量均未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，啤酒品牌對(duì)甲醛殘留量影響不大，可放心飲用。

表8　不同品牌啤酒中甲醛含量

2.7.3不同包裝啤酒甲醛含量情況

將測(cè)得結(jié)果按照啤酒不同包裝進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果見(jiàn)表9，罐裝啤酒與瓶裝啤酒甲醛含量相差0.007 mg/L，相差較小，甲醛含量均未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，啤酒的包裝對(duì)啤酒中甲醛殘留量無(wú)影響，可放心選擇。

表9　不同包裝啤酒中甲醛含量

2.7.4不同原麥汁濃度啤酒甲醛含量情況

將測(cè)得結(jié)果按照啤酒不同原麥汁濃度進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果由表10可知，隨原麥汁濃度的增加，啤酒中甲醛含量增大，但甲醛濃度均小于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)，建議購(gòu)買(mǎi)時(shí)盡可能選擇中濃度型和低濃度型啤酒。

表10　不同原麥汁濃度啤酒中甲醛含量

2.7.5不同產(chǎn)地啤酒甲醛含量檢測(cè)結(jié)果

將測(cè)得結(jié)果按照啤酒不同產(chǎn)地進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果由表11可知，不同產(chǎn)地啤酒甲醛含量均在0.180～0.23 mg/L范圍內(nèi)，最大相差0.05 mg/L，最小僅相差0.005 mg/L，即不同地區(qū)所產(chǎn)啤酒中甲醛殘留量相差不大，且均在國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)以下，可放心飲用。

表11　不同產(chǎn)地啤酒中甲醛含量

3　結(jié)論

通過(guò)對(duì)吉林市市售的32個(gè)啤酒樣品中甲醛含量進(jìn)行測(cè)定分析，該方法線性回歸方程y=0.0800x+0.0153（μg/mL）相關(guān)系數(shù)R2=0.9992，精密度與檢出限均良好，RSD為1.02%，檢出限為0.0285 μg/mL，回收率在83.5%～99.4%之間，說(shuō)明乙酰丙酮分光光度法是一種較好的檢測(cè)啤酒中甲醛的方法［11］。乙酰丙酮體積、水浴時(shí)間、水浴溫度3個(gè)影響因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定的影響，為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)注意實(shí)驗(yàn)條件的控制，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)篩選出了分光光度法測(cè)定甲醛的最佳條件：水浴溫度為60℃、乙酰丙酮體積為5 mL、水浴時(shí)間為10 min［12-13］。

結(jié)果表明，啤酒甲醛含量均在0.28～1.40 mg/L范圍內(nèi)，其中占樣品總數(shù)87.5%的啤酒甲醛含量在0.87 mg/L以下，且所有樣品中甲醛含量均小于2.0 mg/L，都符合國(guó)標(biāo)限量標(biāo)準(zhǔn)。雖然國(guó)內(nèi)多家啤酒生產(chǎn)廠家在2005年以前就對(duì)外宣布在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中不使用甲醛，但僅能說(shuō)明啤酒生產(chǎn)工藝過(guò)程中無(wú)人為添加的甲醛，啤酒中仍然有甲醛的殘留。國(guó)內(nèi)外啤酒，啤酒的品牌、產(chǎn)地、原麥汁濃度及包裝上，甲醛的殘留量均相差很小，說(shuō)明國(guó)內(nèi)外啤酒，不同品牌、產(chǎn)地、原麥汁濃度及包裝的啤酒均可放心飲用，盡可能選擇中濃度型和低濃度型啤酒［14］。所選啤酒樣品中甲醛含量均小于2.0 mg/L，都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不存在甲醛超標(biāo)的問(wèn)題，消費(fèi)者可根據(jù)個(gè)人愛(ài)好進(jìn)行選購(gòu)，放心飲用［15］。

［1］劉金峰，錢(qián)家亮，武光明.啤酒生產(chǎn)中甲醛殘留量控制［J］.中國(guó)釀造，2010（10）：177-180.

［2］張光仲，周慶龍，張文德.啤酒中甲醛含量的調(diào)查分析［J］.衛(wèi)生研究，2004，33（3）：342.

［3］Mei Y，Jiang C，Wan Y，et al.Aging-associated formaldehydeinduced norepinephrine deficiency contributes to age-related memory decline［J］.Aging Cell，2015，14（4）：659-668.

［4］De Gaetano G，Costanzo S，Di CastelnuovoA，et al.Effects of moderate beer consumption on health and disease:Aconsensus document［J］.Nutr Metab Cardiovasc Dis，2016，26（6）：443-467.

［5］Cao F H，Cai J，Liu Z M，et al.Toxic effect of formaldehyde on mouse different brain regions［J］.Journal of Physiology，2015，67（5）：497-504.

［6］張忠義，劉振林，陳輝.食品中甲醛的監(jiān)測(cè)與控制［J］.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2008，35（6）：1064-1068.

［7］Nery E W，Kubota LT.Integrated，paper-based potentiometric electronic tongue for the analysis of beer and wine［J］.Anal ChimActa，2016，918：60-68.

［8］Li G，Wang Q，Sun P，et al.Effect of l-cysteine pretreatment on the control of formaldehyde and browning of the culinarymedicinal Shiitake mushroom，Lentinus edodes（higher basidiomycetes）during drying and canning processes［J］.Int J Med Mushrooms，2015，17（4）：385-395.

［9］林偉琦.分光光度法測(cè)定燃香中甲醛的含量［J］.福建分析測(cè)試，2010，19（3）：32-35.

［10］賴(lài)海濤，蘇國(guó)成，林加富.乙酰丙酮分光光度法測(cè)定啤酒中甲醛含量［J］.釀酒科技，2012（6）：102-105.

［11］王靈芝.乙酰丙酮比色法直接檢測(cè)啤酒中甲醛［J］.預(yù)防醫(yī)學(xué)論壇，2007，13（5）：447-448.

［12］魯敏，呂淑清.測(cè)定啤酒中甲醛時(shí)影響測(cè)定結(jié)果的因素探討［J］.中國(guó)釀造，2007（7）：60-62.

［13］HeubergerAL，Broeckling C D，Sedin D，et al.Evaluation of non-volatile metabolites in beer stored at high temperature and utility as an accelerated method to predict flavour stability［J］.Food Chem，2016，200：301-307.

［14］Rogers C M，Veatch D，CoveyA，et al.Terminal acidic shock inhibits sour beer bottle conditioning by Saccharomyces cerevisiae［J］.Food Microbiol，2016，57：151-158.

［15］林小榮，任思潔，李未，等.啤酒發(fā)酵過(guò)程中甲醛代謝影響因素初步研究［J］.食品科學(xué)，2007，28（1）：191-195.

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

LIU Min，GE Hongjuan，WANG Dan，F(xiàn)ENG 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

吉林省教育廳項(xiàng)目（吉教科合字［2011］第285號(hào)）。

2016-05-23

劉敏（1984-），女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事生物活性物質(zhì)與慢性病預(yù)防研究。

宋春梅（1964-），女，碩士，教授，主要從事食物營(yíng)養(yǎng)與慢性病預(yù)防研究，E-mail：1209816131@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-07-26；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160726.1250.004.html。