啤酒中二氧化硫的检测方法 段明明

晋中学院

本科毕业论文（设计）

题目啤酒中二氧化硫的检测方法

院系化学化工学院

专业应用化学

姓名段明明

学号0809122107

学习年限2008 年 9月至2012年 6月

指导教师郭彦青副教授

申请学位理学学士

2012年5月7日

啤酒中二氧化硫的检测方法

学生姓名:段明明指导教师:郭彦青

摘要:目前啤酒中二氧化硫的检测方法多种多样,如:甲醛—碘量法、通氮蒸馏—滴定亚硫酸测定法、盐酸副玫瑰苯胺比色法、化学分析仪流动注射分析法及流通计时电位分析法等，本文对目前市场上常规使用的几种啤酒中二氧化硫检测方法进行了分析比较，对检测方法的选用有一定的借鉴作用。

关键词：二氧化硫、啤酒、食品检测

Testing method of sulfur dioxide in beer

Author’s Name: Duan Mingming Tutor: Guo Yanqing ABSTRACT: At present in the testing method of sulfur dioxide beer is varied, such as formaldehyde-by iodine volume method, the nitrogen distillation-titration method, hydrochloric acid determination sulfite vice rose aniline colorimetric method, chemical analyzer flow injection analysis method and circulation time potential analysis, this paper discusses the present market of the routine use of so2 detection method several beer are analyzed and compared, and the detection method for the selection of a certain reference. KEYWORDS：Sulfur dioxide；Beer；Food testing；Test methods

目录

1 啤酒中的二氧化硫 (1)

1.1 二氧化硫的来源及其影响 (1)

1.2 二氧化硫的存在形式 (1)

1.3 二氧化硫的作用 (2)

1.3.1 抗氧化作用 (2)

1.3.2 风味稳定剂 (2)

1.3.3 杀菌作用 (2)

1.4 二氧化硫过多的危害 (2)

2 检测啤酒中二氧化硫含量的方法 (2)

2.1 直接碘量法 (2)

2.2 甲醛—碘量法 (3)

2.3 盐酸副玫瑰苯胺法 (3)

2.4 盐酸副玫瑰苯胺比色法 (4)

2.5 通氮蒸馏一滴定亚硫酸测定法 (5)

2.6 分光光度法 (6)

2.7 化学分析仪流动注射分析法 (6)

2.8 流通计时电位分析法 (6)

3 啤酒中二氧化硫含量测定方法展望 (7)

参考文献 (8)

致谢 (10)

引言

随着我国啤酒行业的迅速发展，在满足了数量上的需求外，人们对啤酒质量的要求正在不断提高，因此，如何提高啤酒风味的稳定性，延长啤酒的货架寿命已成为质量控制中急需解决的重要问题。啤酒风味的变化主要是由于来自麦芽与麦汁的一些羰基化合物发酵时未得到充分还原而形成的，为此许多厂家为了保持风味稳定性，除在生产过程中尽量防止氧的摄入外，还采取在灌装前添加抗氧化剂的方法，SO2即属于此类添加剂，它既是还原剂又是杀菌剂，由于它是属于GRAS级的食品添加剂，安全而有效，在国外早已应用于啤酒行业[1]。

1 啤酒中的二氧化硫

1.1 二氧化硫的来源及其影响

啤酒中的二氧化硫主要来自于两个方面；一方面是啤酒酿造的原辅材料中，如啤酒花、辅料和麦芽等。另一方面是啤酒在发酵过程中酵母的代谢产生的二氧化硫。据相关资料显示，原料中94%的二氧化硫在麦汁煮沸中挥发掉，因而啤酒中的二氧化硫主要来自于酵母代谢。可以认为，10～15mg/L的二氧化硫是酵母产生的。大量不确定的因素可以影响二氧化硫的含量，包括麦汁成分、发酵工艺条件、酵母菌株与生理状况。麦汁中脂类含量与溶解氧量直接影响二氧化硫含量。麦汁中脂类含量增加，成品啤酒中二氧化硫含量急剧降低。而采用纯氧充氧的麦汁发酵过程中产生的二氧化硫含量明显降低。发酵工艺条件也影响着二氧化硫的含量，例如大量的文献报道了发酵压力与发酵温度直接影响成品啤酒中二氧化硫含量。王德良[2]等人研究发现麦汁的添加方式对发酵产生的二氧化硫含量也有着重要的影响。采用生理活性较弱的酵母进行接种发酵而产生的二氧化硫普遍低于正常发酵的情况。

1.2二氧化硫的存在形式

二氧化硫在不同的酸度环境下以游离二氧化硫和结合二氧化硫两种形式存在。当pH在1.77～7.20之间时，游离二氧化硫主要以亚硫酸氢根的形式存在。而啤酒溶液的典型pH在3.5～4.5左右。所以啤酒中的游离二氧化硫主要以亚硫酸氢根的形式存在。二氧化硫还能与啤酒中的醛、糖、色素等物质发生可逆反应。这些发生反应的二氧化硫称为结合二氧化硫。游离二氧化硫和结合二氧化硫在啤酒中是同时并存的。总二氧化硫即为游离二氧化硫和结合二氧化硫的总和。啤酒中作的二氧化硫浓度一般为1～

30mg/L。

1.3 二氧化硫的作用

1.3.1 抗氧化作用

作为抗氧化剂主要是由于二氧化硫能够结合氧而产生无毒害影响的硫酸根离子，从而消耗了啤酒中大部分的溶解氧，降低了啤酒氧化速率，减慢氧化性浑浊和老化风味的形成速度[3~4]。

1.3.2 风味稳定剂

作为风味稳定剂主要是由于二氧化硫能够与含醛类化合物与酮类化合物等羰基化合物结合产生非挥发性的亚硫酸盐加成物[5~6]，从而掩盖了不饱和醛类的劣味, 有利于改善啤酒的风味。一般当二氧化硫的浓度大于2mg/L 时，就可以掩盖大部分劣醛的味道[7]。

1.3.3 杀菌作用

游离的二氧化硫能够有明显的抑制细菌增长的作用[8]，一般认为游离二氧化硫对细菌的抑制能力顺序为：革兰氏阴性菌＞革兰氏阳性菌＞霉菌＞酵母。当啤酒中的游离二氧化硫消耗殆尽时，结合态的二氧化硫与啤酒中的醛类、酮类的反应将逆向进行，生成游离态二氧化硫，抑制细菌增长。同时Kanedaetal等表明亚硫酸盐能抑制自由基的反应[9]。

1.4 二氧化硫过多的危害

然而SO2不是添加得越多越好，成品中残留的SO2过多，不仅会使啤酒产生不良风味，而且SO2对亚硫酸盐敏感的人来说还会产生一系列过敏反应[6]。为此一些国家对食品中残留的作了一定的限量，如英国允许的最高使用量是70 mg/ kg[1]，美国FDA 则将10mg/ kg( 以总SO2计) 设定为界限值[10]，超过此数值时必须在标签上加以标注。国家有关标准规定发酵酒的二氧化硫残留量应≤0.01 g/kg。

2检测啤酒中二氧化硫含量的方法

目前我国检测啤酒中二氧化硫含量的方法多种多样，主要采用碘量法、碱滴定法、比色法及蒸馏法等，以及一些新型检测技术[11~12]。

2.1直接碘量法

方法原理：啤酒中的SO2包括游离的和结合的，加入NaOH破坏其结合状态并使之固定[13]，再用碘标准溶液进行滴定。

方法步骤：吸取氢氧化钠溶液于碘量瓶中，再将样品以吸管尖插入氢氧化钠溶液的方