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맥주 만들기

알코올 음료의 역사

알코올 음료의 역사

맥주는 인류가 유목생활에서 정착생활로 전환해 농경생활을 하면서부터 만들어진 음료이다. 기원전 4000년경 티그리스 강과 유프라테스 강 사이에 위치한 메소포타미아의 수메르인들에 의해 탄생했다는 것이 현재 정설로 받아들여지고 있다. 수메르인들은 곡물로 만든 빵을 분쇄한 다음 맥아를 넣고 물을 부은 뒤 발효시키는 방법으로 맥주를 제조했다고 한다. 또한 기원전 3000년경부터는 이집트 지역에서도 맥주를 생산하기 시작했다.

이후 맥주는 그리스인과 로마인들에 의해 유럽으로 건너가 중세시대에는 수도원에서 맥주의 양조를 담당했다. 수도사들이 금식기간 동안 기분 좋은 맛을 내는 음료를 마시기 원했기 때문이었다. 8세기경 영국의 에일(ale)과 포터(porter)가 만들어졌고, 10세기경부터는 맥주에 쌉쌀한 맛을 내는 홉을 첨가했다.

맥주는 19세기 산업혁명 시기에 비약적인 발전을 했다. 영국의 제임스 와트(JamesWatt)가 만든 증기기관은 물의 이송과 맥아의 분쇄, 맥즙의 교반 등에 동력을 사용할 수 있게 하며 맥주의 대량 생산을 가능하게 했다.

또한 독일의 카를 폰 린데(CarlvonLinde)는 냉동기를 발명해 겨울에만 만들 수 있었던 하면발효 맥주를 계절에 관계없이 양조할 수 있도록 했다. 프랑스의 루이 파스퇴르(LouisPasteur)는 술이 효모의 작용에 의해 생성된다는 사실과 열처리 살균법을 발명했고, 덴마크의 에밀 한센(EmilHansen)은 파스퇴르의 이론을 응용해 효모의 순수배양법을 개발하면서 맥주의 품질을 높였다.

우리나라에 처음 맥주가 들어온 것은 1883년이며 맥주를 우아(벗우, 아이아)로 표기하였는데 비어(beer)의 영어발음을 한자로 표기한 것으로 추측된다.

알코올 발효

알코올발효의 원리

● C₆H₁₂O₆ (포도당) → 2C₂H₅OH (에탄올) + 2CO₂ (이산화탄소)

● Starch (전분) → Glucose (포도당) → Ethanol (에탄올)

● H₂O (water) → C₂H₅OH (에탄올, in Bible)

알코올 수율

● 이론 수율 : 2 mol ethanol/1mol glucose

51.1% g ethanol/g glucose

● 실제수율 : 이론수율의 최대 95% 수준 (5% à 세포성장, 부산물)

알코올 품질에 영향을 미치는 발효 성분

● Acetaldehyde

- 함량 : 20~40mg/L (고구마술덧), 30~50mg/L (당밀술덧)

알코올 발효의 중간산물, 숙성기에 감소, 이후에 다시 증가함

● Diacetly

- 함량 : ~10mg/L

- 술덧의 불쾌취 성분, acetoin, 2.3-butylenglycol과 함께 미생물 생산

● Methanol

- 함량 : 0.70~0.11mg/ml

- 원료 중의 펙틴(pectin)에서 유래, 고구마술덧에 가장 많이 함유

전분박술덧 (1/3~1/2), 옥수수술덧(1/20~1/15)

● Fusel oil

- 함량 : 0.5~1.0 mg/ml

- 고급알코올 : n-propyl alcohol (1~2%), isobutyl alcohol (10%),

isoamyl alcohol (45%), active amyl alcohol (5%)

미량성분 : 고급지방산의 ester, furfural, pyridine 등의 아민, 지방산

맥주의 정의

한국 주세법에 의한 맥주의 정의

맥아 및 홉 (홉 엑기스를 포함)과 백미∙보리∙옥수수∙고량(高粱)∙감자∙녹말∙당질∙캐러멜 중의 하나 또는 그 이상의 것과 물을 원료로 발효시켜 여과제성한 것으로

맥아 이외의 녹말질 원료가 맥아 무게의 50% 이하이고 알코올은 2도 이상 6도 이하여야 한다.

맥주의 분류

사용한 효모에 따른 분류

● 상면발효(上面醱酵) 맥주 (에일맥주)

* 영국에서 발전, 전통적 맥주, 다양한 맛

* 종류: 에일, 스타우트(stout), 포터

● 하면발효(下面醱酵) 맥주 (라거맥주)

* 독일에서 발전, 현대의 맥주, 고미의 청량감

* 종류 : 독일미국일본한국 등 대부분의 맥주

맥주색의 농담에 따른 분류

● 농색(濃色)맥주 : 하면-뮌헨비어(MünchenBier, 독일)

상면-포터, 스타우트 (영국)

● 담색(淡色)맥주 : 하면-필센(Pilsen), 도르트문트(Dortmund)

상면-페일에일(pale ale), 마일드에일 (mild ale, 영국)

● 중간색맥주 :

상면-마일드 에일(Mild Ale), 램빅(Lambic)

맥주의 원료

맥아

- 발아한 barley(보리)

- 주로 두줄보리(독일/일본/한국)를 이용함

- 발아 시 생성되는 전분분해 효소에 의해 보리의 전분분해

→ 미생물이 이용할 단당류(포도당 등)을 생성

양조용보리의 조건

① 껍질이 얇고, 담황색의 윤택

② Over 95% germination(발아) rate

③ 수분함유량 10%내외

④ high starch & low protein contents

맥아 제조 방법

보리를 발아시키는 것을 말하며, 불량한 맥아 사용시 품질저하, 수율감소 등 최종 맥주품질에 지대한 영향을 미침

①보리정선

먼지, 지푸라기, 등겨 등의 이물질 제거

②침맥

물에 담가 발아와 생육에 필요한 수분 공급

③발아

충분한 산소공급, 적당한 온도로 효소를 활성하고 여러 성분을 용해

④건조

녹맥아의 성장과 용해 억제, 저장성 증진 및 색과 향미 성분 생성

⑤제근

단백질의 쓴맛이 많이 함유된 뿌리 제거

⑥맥아

물

- 최종 맥주의 약 90%를 차지하는 성분

- 맥주제조 시 매우 중요한 요소로서 음료기준에 적합해야 함.

- 맥주용 물의 미네랄은 특히 효소활동과 발효에 있어 매우 중요한데, Mg, Zn의 경우 발효속도에 영향을 미침

- 일반적으로 보통 맥주로 대표되는 옅은 색 맥주제조에는 칼슘, 마그네슘, 탄산염 등의 함유량이 적은 경수가 사용됨

홉

맥주에 쓴맛과 향을 부여하는데 쓰이는 뽕나무과의 넝쿨풀의 열매

홉의 기능

① 맥주의 독특한 향과 경쾌한 맛을 부여

② 잡균의 번식과 부패 방지

③ 맥주 거품 품질 증진

효묘

효모(酵母)는 균계(단세포)에 속하는 미생물로 맥주의 향미성분을 결정하는 가장 중요한 요소중의 하나이다.

일반적으로 Saccharomyces cerevisiae(학명)를 말한다.

효모가 무기호흡을 함으로써 나오는 부산물인 알코올과 이산화탄소를 맥주에 이용하는 것이다.

효모의 기능

당을 분해하여 알코올과 탄산가스 만들고 향기, 비타민 아미노산 등의 영양소를 생성하고 맥주의 알코올 함량과 맛을 결정한다.

효모의 분류

top-fermenting yeast (상면발효 효모)	bottom-fermenting yeast (하면발효 효모)
18~25℃에서 자라며 발효시에 이산화 탄소와 함께 효모가 표면에 떠오름.	8~12℃에서 자라며 발효 도중이나 발효종료 시 효모가 바닥에 가라앉음. 상면발효 효모와 달리 melobiose와 rafinose를 이용.
S. cerevisiae	S. carlsbergensis & S. uvarum

맥주 제조 방법

맥주의 제조 방법

①재료 파쇄, Mash 제조

- 원리 : 제분한 원료를 열수와 섞어서 mash (곤죽형태)를 제조

- 목적 : 맥아(발아한 보리)에 존재하는 자연효소에 의해 맥아 전분을 당류로 전환하여,

이 당류가 맥주제조 공정의 다음 단계에 발효원료(포도당, 맥아당 등)로 사용되게 함

- 관여 효소

(1) α-amylase (α-전분분해효소)

: 긴 사슬의 전분에서 중간 부분을 자름 (온도: 65~67°C)

(2) β-amylase (β-전분분해효소)

: 전분사슬의 끝에서 두 개의 포도당 결합물 (맥아당) 단위로 자름 (온도: 52~62°C)

②맥아즙 가열

- 원리 : 제조된 맥아즙(wort)을 끓이고 홉을 첨가하는 공정

- 목적 : 맥아즙 제조에 관여한 효소의 불활성화, 발효를 위한 살균

③냉각

- 원리 : 맥아즙 가열 이후에 약 90^oC의 고온에서 약 18^oC의 온도로 냉각시킴

- 목적 : 발효를 위한 온도 조절

④발효

- 원리 : 냉각된 맥아즙을 발효기에 넣은 후 효모를 첨가하여 약 18~20^oC에서 발효함 (에일맥주의 경우 20^oC에서 2 주 정도 소요)

- 목적 : 발효성 당을 알코올과 이산화탄소로 전환, 중요 향미성분인 에스터(ester)류 (ethylacetate, isoamylacetate, etc.) 와

고급(higher) 알코올류 (propanol, butanol, isoamylalcohol, etc.) 등을 생산

⑤숙성

-원리 : 가라앉은 효모를 제거하고, 발효온도를 약 9^oC로 낮추어 추가 발효를 약 6 주간 수행

-목적: 라거(lager)비어 생산 시 발효되지 않은 발효당의 추가발효, 이산화탄소의 포화, 침전분리, 거친 맛과 향기의 조화 숙성으로

맑고 숙성된 맥주를 제조하기 위함.

⑥여과

- 원리 : 발효 후 맥주를 여과장치에 통과하여 투명한 액체 제조

- 목적 : 맥주에 존재한 효모 제거, 침전된 단백질 제거, 맥주혼탁의 원인이 되는 불안정한 현탁 물질의 제거

- 저장 보관 : 맥주의 품질 조절을 위해 다양한 물리적 변수를 점검

⑦병입

- 원리 : 제조된 맥주를 병에 주입하여 제품으로 출하함, 다양한 검사를 통과한 살균된 병을 이용

제조 동영상

https://www.youtube.com/watch?v=daCvVxvQzCM&feature=related

참고문헌

에탄올 발효 <위키백과, 에탄올 발효>

맥주 <위키백과, 맥주>

https://ko.wikisource.org/wiki/%EC%A3%BC%EC%84%B8%EB%B2%95_(%EB%8C%80%ED%95%9C%EB%AF%BC%EA%B5%AD) <위키백과, 대한민국 주세법>

엿기름 < 위키백과, 맥아>

홉 <위키백과, 홉>

효모 <위키백과, 효모>

https://www.youtube.com/watch?v=daCvVxvQzCM&feature=related <youtube, 맥주제조 동영상>

맥주개론 (정철, 박천석 외 3명 집필, 광문각)