VIEW ARTICLE    DOI: 10.1094/ASBCJ-57-0046

Fate of Agrochemical Residues, Associated with Malt and Hops, During Brewing. Y. Miyake (1), K. Koji, H. Matsuki, and R. Tajima, Research Laboratory for Quality Assurance; M. Ono, Institute for Fundamental Research; and T. Mine, Research Laboratory for Quality Assurance, Suntory, Ltd. 1-1-1 Wakayamadai, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka 618-8503, Japan. (1) Corresponding author. Phone: +81-75-962-7875; Fax: +81-75-962-3942; E-mail: <Yumi_Miyake@suntory.co.jp> J. Am. Soc. Brew. Chem. 57(2):46-54, 1999. Accepted January 25, 1999.

A process for predicting the potential for persistence of agrochemical residue levels in beer has been developed. For this, we first developed analytical methods for determining the agrochemical residues in beer, wort, and various by-products during the brewing processes. Second, various types of agrochemicals were spiked during the mashing, wort boiling, or fermentation processes and the residues in the product and in the by-product were determined with the developed method. Agrochemicals added were representative of the typical chemical groups of agrochemicals for which maximum residual levels in barley or hops are regulated by Japanese official law. Third, the potential for the carryover of agrochemical residues into wort and beer was investigated based on their chemical properties such as thermostability, chemical reactivity, and oil/water solubility (which was expressed as log P(ow) values). It was found that the carryover of agrochemical residues into wort and beer depended on their log P(ow) values. The carryover percentages into wort or beer of glyphosate (organophosphorus herbicide) having the lowest log P(ow) value were more than 90% of the amount added to each process. On the other hand, most of the agrochemicals having a high log P(ow) value, such as pyrethroid pesticides, were detected in the fractions of the spent grains and spent hops. Some amounts of the added agrochemicals were lost during the wort boiling process. On the other hand, no significant reduction was observed during the fermentation process. None of the agrochemicals spiked in the hop pellets were detected in beer because of the loss during boiling and fermentation, though the levels of the spiked agrochemicals were high enough to be detected in beer if no loss of the spiked agrochemicals had occurred. From these results, the process for predicting the potential for the carryover of agrochemical residues in malt or hops into beer on a laboratory scale was proposed, in that the log P(ow) values of a agrochemical was effectively used as the primary indicator. Keywords: Analytical method, Beer, Carryover of agrochemical residues, Raw materials, Wort.

Ha sido desarrollado un proceso para predecir la persistencia potencial de niveles de residuos agroquímicos en cerveza. Por esto, desarrollamos métodos analíticos para determinar residuos agroquímicos en cerveza, mosto, y varios subproductos durante el proceso cervecero. En segundo lugar, el destino de varios tipos de agroquímicos agregados, durante el proceso cervecero fue determinado con el método desarrollado. Los agroquímicos añadidos fueron representativos de los grupos químicos típicos de agroquímicos, para los cuales niveles residuales máximos en cebada o lupulo, son regulados por las leyes japonesas. Tercero, el potencial para la transferencia de residuos agroquímicos a mosto y cerveza fue investigado basado en sus propiedades químicas tales como termoestabilidad, reactividad química, y solubilidad en agua/aceite, la cual es expresada como valores de log P(ow). Fue encontrado que la transferencia de residuos agroquímicos a mosto y cerveza depende de sus valores log P(ow). Los porcentajes de transferencia a mosto o cerveza de glifosato (herbicida organofosforoso), teniendo el valor mas bajo de log P(ow) fueron de mas de 90% de la cantidad añadida en cada proceso. Por otro lado, muchos de los agroquímicos teniendo un valor alto de log P(ow), tal como pesticidas piretroides fueron detectados en las fracciones de los granos y lupulo agotados. Algunas cantidades de los agroquímicos añadidos se perdieron durante el proceso de ebullición del mosto. Por otro lado, no fue observada reducción significativa durante el proceso de fermentación. No fueron detectados en cerveza agroquímicos de los añadidos en el lupulo en pellets, porque son eliminados durante ebullición y fermentación, aunque los niveles de los agroquimicos añadidos fueron lo suficientemente altos para ser detectados en cerveza, aun después de la significante dilución del lupulo en pellets dentro del mosto dulce. De estos resultados, se propone el proceso para predecir el potencial para la transferencia de residuos agroquímicos a la cerveza a escala de laboratorio, en el cual los valores de log P(ow) de un agroquímico son efectivamente usados, como indicadores primarios.