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KNU Microbial Biotechnology Laboratory 1
2장. 주류발효
경북대학교 미생물공학연구실KNUmbl
발효공학 15장 : 주류발효
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2-0. 주류(Alcoholic beverages)의 정의
* 주류(술)의 정의 : 에탄올을 1%이상 함유한 기호성 음료를 총칭
- 우리나라 술 시장 약 7조원/10년 (2010년 GNI 약 1000조)
- 1%(v/v) = 1도 = 2proof
우리나라 주세법 제1장, 제2조의 주류 정의
: “주정(희석하여 음료로 할 수 있는 것을 말한다)과 알코올분 1도 이상의 음료”
- 단 약사법의 규정에 의한 의약품으로서 알코올분 6도미만의 음료를 제외
* 술의 어원 : 수블/수불>수울>수을>술 (조선시대 문헌: 수울, 수을로 기록)
* 술의 역사 : 문헌상 BC 5000-6000 추정
1. 수렵, 채취시대: 과실주
- 최초의 술 : BC 1만년 추정: 원주(猿酒)
- 포도주 : 희랍의 Bacchus 신, 성서
2. 유목시대 : 젖술(乳酒)
- 가축의 젖을 발효하여 제조: 현재 몽고의 쿠미스, 코카서스지방의 케피르
3. 농경시대 : 곡주(穀酒)
- 이집트 : 이집트의 Osiris 신, 이집트의 동굴벽화-맥주의 제조
- 중국 : 우왕 때 도산회
- 우리나라 : 고구려 건국신화 –해모수와 유화부인 (고삼국사기, 제왕운기)
***조지훈의 주도유단 : ..\주도유단(조지훈).ppt
발효공학 15장 : 주류발효
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* 주류의 분류 ; 원료 및 체조방법에 따른 분류
1. 발효주(양조주, Fermented & not distilled alcoholic B.)
: 숙성술덧을 여과하거나 사별하여 제성한 것
가. 단발효주: 당질 원료로 제조한 발효주 - 포도주, 사과주, 기타 과실주 등
나. 복발효주: 전분질 원료로 제조한 발효주
1) 단행 복발효주: 전분질을 당화시킨 후 알코올 발효를 행하여 제조 - 맥주 등
2) 병행 복발효주: 전분질 당화와 알코올 발효가 동시에 진행 - 탁주, 약주, 청주 등
2. 증류주 (Fermented & distilled alcoholic B.)
: 숙성술덧 또는 알코올 함유액을 증류하여 제성한 것
가. 단발효 증류주: 당질 원료로 제조한 증류주 - 브랜디, 럼(사탕수수 원료)
나. 복발효 증류주: 전분질 원료로 제조한 증류주 - 증류식소주, 고량주, 위스키, 보드카, 진
3. 혼성주 (Compounded alcoholic B.)
: 두 종류 술을 혼합한 것 또는 한 종류의 술에 첨가물을 혼합하여 제성한 것
(첨가물 : 착색료, 향미료, 감미료, 조미료등 기타 성분)
- 합성청주, 합성맥주, 침출주(인삼주, 매실주) 등
* 우리나라 주세법상 주류의 분류 : 양조주, 증류주, 재제주
- 주정도 증류주에 포함 (당밀주정-단발효 증류주, 전분질 원료 주정-복발효 증류주)
- 희석식 소주는 혼성주에 속하나 우리 나라 주세법에서는 증류주에 포함
발효공학 15장 : 주류발효
* 과실주: 과실의 당분을 에탄올 발효시켜 만든 발효주
- 포도주(grape wine), apple wine, cherry wine, plum wine, raspberry wine, --
* 포도주 : 포도 당분을 발효시켜 만든 발효주-심장병 등 성인병 예방, 항암 활성
* 세계 포도주 생산량 : 2009년 현재 72개국 연간 280억 리터 (약 360억병)
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2-1. Wine(과실주, 포도주)
(약 67억병)
(약 62억병)
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1. 포도주의 종류: 종류에 따라 알코올 4-21도로 매우 다양
가. 마시는 방법에 따라
1) Table wine (식탁용포도주): 저 알코올 저당분 – 식사 중에 마시기에 적합
* 천연 포도주(natural wine): 발효성 당으로부터 생성된 알코올만 함유 : 8-14%
2) Appetizer wine (식전포도주): 고 알코올, 저 당분 - 식전에 마시기 적합
3) Dessert wine (후식포도주): 고 알코올, 고 당분 - 식후에 마시기 적합
* 식전 및 후식포도주는 천연 포도주에 포도주 주정을 가해 제조
: 15-21도(보통 16), 향기 강 – port wine, sherry wine 등
나. 포도주의 색에 따라
1) Red wine(적포도주): 흑색 포도 과피와 함께 발효하여 제조 - 육류와 적합
2) Pink wine=rose wine(핑크포도주): 포도주의 색이 pink
3) White wine(백포도주): 포도주의 색이 무색~호박색 – 담백하여 생선과 적합
- 착즙하여 적색의 포도 과피 제거 또는 녹색포도를 원료로 제조
다. 당의 함량에 따라
1) 무감미포도주(생포도주, dry wine): 당분 함량 1%이하 포도주 – 실제 0.4% 이하
- table wine으로 사용
2) 감미포도주(sweet wine): 단맛이 강한 포도주(당분 약 4.5-13%)
- dessert wine으로 사용
- 고 당분 과즙의 발효중간에 발효중지 또는 무감미포도주에 과즙을 혼합
* Medium dry (=semidry) : 당분 0.4-1.2% (산도가 적당한 경우에는 1.8%까지)
Medium sweet (=medium) : 당분 1.2-4.5%
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2. 포도주의 제조 : ..\포도주제조공정.pptx
가. 원료 및 원료의 전처리
원료포도 : 제조하려는 포도주 type에 적합한 포도를 선택
- 당도, 산도, pH로서 포도주 type 결정
1) 유럽계 - Vitis vinifera : 고상하고 다양한 향미 함유 - 최고의 품질
* 대표적인 것 - 까베르네 쇼비뇽 : 포도주 제조에 가장 적합
2) 북미계 - Vitis labrusca(fox grape): fox aroma(사향, 호취향) 함유
Vitis rotundifolia: muscadine aroma 함유
3) 교잡종 - 우리나라 주로 재배-향미 약
* 우리나라 주 품종 : Campbell Early –당도가 낮고 산미 강
포도 제경,파쇄 아황산 첨가 착즙 주모제조
담금 주발효 압착여과 후발효
아황산 첨가 앙금질
착즙 담금 발효
저장,숙성 병입 숙성
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* 세계의 유명한 포도주용 품종 : ..\포도주용포도품종.pptx
1) 적포도주용
가) 까베르네 소비뇽(Cabernet Sauvignon) : 최상급 적포도주 품종 – 가장 유명
- 짙은 색깔, 복잡 미묘한 향, 깊은 맛, 보르도 메독 포도주, 샴페인의 원료
- 프랑스 보르도 지방, 캘리포니아, 호주, 칠레
나) 멀로, 메를로(Merlot) : 탄닌 성분이 적고 맛이 부드러운 특징
- 까베르네 쇼비뇽과 혼합하여 또는 단독으로 포도주 제조에 이용
다) 피노누아(Pinot Noir) : 까다로운 특성 – 부르고뉴와인, 샴페인 원료로 유명
라) 시라즈, 시라(Shiraz, Syrah) : 강렬한 탄닌 맛 - 호주의 시라가 가장 유명
마) 진판델(Zinfandel) : 미국 나파밸리의 대표 품종 – 다양한 스타일 가능
2) 백포도주용
가) 샤르도네, 새도네이(Chardonnay): 최상급의 백포도주 품종 – 가장 유명
- 백포도주 및 샴페인 원료로서 미묘한 향과 맛 함유
- 프랑스의 버건디 지방, 캘리포니아, 호주, 이태리
나) 세미용(Semillon) : 보르도와 호주에서 유명 – 호주 헌터밸리에서 가장 유명
- 프랑스 남부 지방(소테른 지역)에서 귀부포도주 제조에 이용
다) 소비뇽 블랑(Sauvignon Blanc) : 독특한 향, 가장 개성이 강한 백포도주 품종
라) 리스링(Riesling) : 독일 최상급 백포도 품종 – 독일 모젤지역이 유명
- 꽃과 과일 향, 부드러운 맛
마) 슈냉블랑(Chenin blanc) : 남아공에서 가장 널리 재배
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* 우리나라 주 포도 품종
1) 캠벨 얼리(Campbell early): 2005년 현재 재배면적 약 70% 이상
- 당도 저(14-15%), 산도 강, 색 - 과즙의 제조에 적합한 특성
- 호취향 (fox aroma) 강 : 포도주에서 좋은 향은 아님
- 색이 양조용 포도 품종에 비하여 강하지 못함
2) 거봉(Kyoho): 재배면적의 14.5% - 굵은 포도 알
3) 세리단(Sheridan): 재배면적의 11.8%
- 당도가 약 16%로서 다소 높음, 질긴 육질
4) 마스캇트 베일리 에이(MBA, Muscat Bailey A)
- 고당분(18%), 저산도 : 적포도주 제조에 비교적 적합
5) 델라웨어(Delaware) : 자적색의 품종으로 고당분(18-20%)
6) 개량머루: 콩코드 품종과 머루 교배
- 고당분, 저산도, 진한 색: 개량 머루주(적포도주)의 제조에 적합
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나. 제경 및 파쇄 : 나선식 제경 파쇄기로 동시에 수행
*과장(must): 분쇄 포도 - 포도의 80% 수율, 당: 15-25%, 유기산: 0.3-1.5%
다. 아황산 첨가(sulfiting) 및 과즙개량
1) 아황산 첨가 : SO2로서 100-150ppm – 천식 환자에 문제
- 주로 K2S2O5 (유효 57.6%)사용 (174-260ppm)
- 바람직하지 못한 미생물 통제, 항산화제(갈변효소 작용 저해-적색소 안정화)
- 금속부식성 : Fe, Cu 용출
: 혼탁 증가, anthocyan 색소가 보라색으로 변색 - 스테인레스, 나무통 사용
2) 과즙 개량: 당, 산, 물 첨가로 개량 - 특히 가당(보당) : 설탕, 포도당 등
가당량 (%) = 원하는 알코올 % ÷ 0.55 - 과즙의 Brix 당도
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라. 주모의 제조
: 국즙한천 사면배지 - 1l 살균과즙 배양 - 10l 아황산 첨가 과즙 배양
- 효모: S. cerevisiae(=S. ellipsoideus = S. vini) : 발효력 왕성, 아황산 내성 강
- 야생효모 사용가능하나 유해균에 의한 실패위험
: 아황산 첨가로 증식억제 및 배양효모 이용
마. 발효
1) 백포도주: must를 착즙하여 박 분리 후 과즙을 15℃ 이하 발효 - 후발효 무
- 저온발효: 발효 향기 및 알코올 농도 증가, 청징작업 용이, 세균 내성 증가
2) 적포도주: must를 29℃이하의 고온에서 발효시키고 박을 분리한 후 후발효
- 고온: 포도 과피의 향기 성분 추출
* 발효정지(fermentation sticking): 품온 증가로 효모 활동이 약해져 발효 정지
- 다른 건전 술덧 혼합하여 발효 유도
바. 앙금질, 침전분리(racking)
: 포도주를 일정기간 침전조에 정치하여 효모와 부유물의 침전 유도
- 위의 맑은 포도주만 분리
* 침전효모 : 자가소화로 이취 생성 및 타 미생물의 영양 공급 - 빨리 제거
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사. 저장(storage) 및 숙성(aging=ageing)
- 발효 후 효모취, 산과 CO2 자극취, 거친 맛 - 숙성으로 맛의 순화
1) 숙성 중의 반응
가) 총산의 감소로 주질 순화: 주석산 침전 및 사과산의 젖산화
* 말로락틱발효(malo-lactic fermentation) : O. oeni (내산성, 내알코올성)
CHOHCOOH ------------ CH3CHOHCOOH + CO2
CH2COOH (malic acid) Lactic acid
- 산 감소, 향미 개선 : 적포도주(고산도)에서 유리, 백포도주(저산도)에서 불리
나) 향미성분 증가: ester 형성, 알데히드 증가 및 이들과 포도주 성분 반응
2) 숙성 방법
가) oak 통 숙성: 공극을 통해 흡수되는 산소에 의한 산화가 주
- 색소와 탄닌 산화: 적포도주 황갈색화, 백포도주 호박색화
- 통나무 성분의 용출 및 이들과 포도주 성분의 반응
- 백포도주 : 1~2년, 적포도주 : 2~3년
나) 입병 숙성: oak통 숙성 후 SO2 50~100ppm으로 조절하고 여과, 병입 후 숙성
- 병을 눕혀서 콜크를 젖은 상태로 유지 - 아황산 손실 방지 및 공기 차단
- 알데히드 감소, ester 증가 - 백포도주 : 2~5년, 적포도주 : 5~10년
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3. 특수한 포도주
1) 귀부포도주(botrytized wine) : ..\귀부포도.pptx
: 귀부현상에 의해 고농도의 당을 함유하는 포도로 제조한 포도주 - 달고 진한 맛
* 귀부병(noble rot): 포도에 회색곰팡이 병원균(Botrytis cinerea) 침입
- 수분 감소로 과육 농축, 독특한 향기 생성, phytoalexin(ex, resveratrol) 증가
2) 성포포도주 = 발포성포도주(sparkling wine)
: CO2를 함유하고 있어 기포를 형성하는 포도주
- 포도주에 당을 첨가 또는 잔당이 남아 있을 때 밀폐하여 재발효 - 대부분
밀폐된 상태에서 젖산균에 의한 malolactic fermentation
포도주에 인위적으로 CO2 취입
3) Vermouth : 약초 강장제를 첨가한 백포도주
- 주로 백포도주에 향미식물(herb & spice - aloe, almond, orange) 혼합
Italian type: sweet type - Martini(현재 진과 vermouth 칵테일 지칭), Rossi
4) Ice wine : 원료 포도를 빙결 해동 반복 후 수확하여 와인 제조
- 과즙의 농축으로 인한 달고 진한 포도주
***아이스와인 : ..\아이스와인.pptx
4. 사과주(apple wine, cider, cidre, hard cider, fermented apple wine)
- 고당분, 적절한 산도, 저탄닌 사과를 원료
- 원료 사과 파쇄, 압착하고 아황산 첨가하여 S. cerevisiae로 발효 - 숙성 무
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보졸레누보: 숙성 안함11월 셋째 목요일 시판개시
포도주생산지로서세계에서 가장 유명
브랜디 생산지로서 세계에서가장 유명
또 다른 유명한브랜디 생산지
-프랑스의 와인
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-미국의 와인
***미국와인의 약진 : ..\z미국와인의약진.mpg
* 미국의 주요 포도주 생산지역 : 연간 약 30억병 생산1) 캘리포니아 지역 : 미국 포도주의 90% 생산
- 기후가 양조용 포도 생산에 매우 적합- 주로 나파 밸리, 소노마 밸리, 샌와킨 밸리 등
2) 뉴욕 지역 : 캘리포니아 다음으로 와인을 많이 생산- 핑거 레이크와 허드슨 강 지방
3) 워싱턴 지역 : 동부의 야키마 밸리4) 오리건 지역 : 포도원 대부분이 소규모로 최근에 조성
미국 와인 = California 와인
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2-2. 맥주(Beer)
맥주(Beer) - 알코올 4-4.5%
: 맥아, 호프, 물을 주원료로 만든 발효주로서 CO2와 고미 성분을 함유하는 술
- 당화과정과 알코올 발효과정이 뚜렷하게 구분: 단행 복발효주
1. 맥주의 종류
가. 효모의 종류에 따라
1) 하면발효맥주: 한국, 독일, 일본 - Lager beer 대표적
2) 상면발효맥주: 영국, 미국 - Ale beer 대표적
나. 맥주의 색도에 따라 - 농색맥주, 담색맥주, 중간색맥주
* 대표적인 농색맥주 : Becks, Guiness, Stout 등
다. 기타
1) light 맥주: 맥주의 열량을 낮게 제조
2) dry 맥주: 에탄올 발효를 충분히 유도하여 감미가 낮게 제조 - 알코올 도수 다소 높음
3) 생맥주(draft beer): 일정 수 이상의 살아 있는 효모를 함유하게 제조 - 살균 무
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2. 맥주의 원료 : 보리, 호프, 효모, 물
가. 보리: 두줄 보리(2조대맥) - 우리나라, 독일, 일본 - 우리 나라 golden melon
여섯줄 보리(6조대맥) - 미국, 캐나다
* 옥수수 - 일본의 옥수수 맥주
나. 효모: 응집성 효모 주로 사용(flocculent yeast)
1) 하면효모(bottom fermenting yeast=lager yeast)
: 발효말기에 응집하여 침전하는 효모
- S. uvarum(= 이전의 S. carlsbergensis) - 한국, 독일, 일본: Lager
2) 상면효모(top fermenting yeast=Ale yeast)
: 발효말기에 주요 표면에 부상하는 효모
- S. cerevisiae : 발효말기에 응집하여 거품과 함께 표면 갈색 크림층 형성
두줄보리(2조대맥) 여섯줄보리(6조대맥)
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다. 호프(Humulus lupulus L.): 수정 안된 암꽃의 구과 사용
1) 호프수지: 상쾌한 쓴맛, 거품 형성, 색깔, 맥주 저장성 증가
- 경수지, 연수지: 경수지는 효과 무, 연수지는 항균활성, 고미성분으로 작용
- 연수지 중 α 산(고미 강) : humulone, co-, ad-
β 산 : lupulone, co-, ad-
2) 호프유: 향기에 관여: terpene, ester 함유
3) 호프탄닌: 단백질과 결합하여 침전 - 단백 혼탁 방지 즉 청징효과
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3. 맥주 제조공정: 맥아 효소로 전분 당화 후 호프를 첨가하여 추출 후 발효
제맥아공정 --- 제맥아즙공정 --- 발효 --- 제품화
가. 제맥아 공정(malting): 원료보리를 맥아로 전환(amylase 생산이 목적)
* 맥아(엿기름, malt): 당화효소의 생산을 목적으로 싹을 틔운 보리
보리 - 침지 - 발아 - 배조 - 뿌리 제거 : 약 7-8일 소요 (75-85% 수율)
1) 발아: 보리의 싹을 틔워 가수분해효소의 생성을 유도
- 목적 : 효소 합성 및 활성화, 배유 세포벽 용해, 저장물질 적당히 분해)
- 발아정도 : 70-75%가 보리 길이의 1/2-2/3(담색맥아), 3/4(농색맥아)
* 녹맥아(green malt) : 발아 후 배조 이전의 맥아 상태
가) 발아의 경과 : 수분(42-44%), 온도(12-17도), 산소(통기)
발아 호르몬(gibberellin)이 호분층으로 방출되어 호분층을 자극
- 호분층이 가수분해효소 합성하여 배유로 전달, 분비
(amylase, β-glucanase, protease, 호흡효소 등)
- 배유의 세포벽 및 저장물질이 분해되고 배아가 이용하여 생육
나) 발아장치:
Tenne식: 발아실(온습도 조절) - 바닥에서 발아, 맥층 뒤집기 필요
Trommel식: 회전식 원통형 발아관 이용 - 교반 및 통풍 가능
Kasten식: 통풍구 있는 발아상 이용 - 온습도 조절 공기 공급, 교반기 교반
Wanderhaufen식: Kasten식과 유사 - 교반기로 보리를 이동시키며 발아
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2) 배조(kilning): 가열건조를 통하여 발아를 중지시키는 과정--건조, 배초
- 생취를 제거하고 특유의 색과 향미 부여(maillard 반응, caramel화 반응)
- 녹맥아 성장 및 용해작용 정지, 저장성 부여, 뿌리 제거 용이
- 45%수분(35-40℃) - 30%(40-50℃) - 10%(83-85℃) - 3% : 약 1-1.5일 소요
- 담색맥주를 위해서는 저온배조, 농색맥주를 위해서는 고온배조
* 건조(drying): 녹맥아 수분함량을 8-10% 이하로 감소
(green malt, 수분 42-45% 함유)
- 맥아 생육 억제--50℃ 이하 저온 사용: 수분이 많으면 효소의 파괴 증가
* 배초(curing): 수분함량을 4% 이하(1.5-3.5%)로 감소, 특유의 색과 향미 부여
- 고온 사용: 83-85℃ * 3-4 시간 - 수분함량이 낮아 효소의 파괴 감소
(농색맥주 맥아의 고온배조 경우 마지막 105℃ 사용)
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나. 제맥아즙공정(맥아즙 제조공정, mashing)
: 맥아 - 분쇄 - 담금 - 당화 - 여과 - 호프첨가 - 자비 - 분리 - 냉각 - 침전물 제거
1) 맥아 분쇄: 맥아와 물의 접촉, 가용성 물질의 용출 및 효소 분해 용이 목적
* 어떤 경우 가습하여 분해 : 곡피 분해 방지(polyphenol 양 많고 맛 저하)
2) 담금, 당화, 여과 : 담금조에서 진행
가) 담금 및 당화: 물에 의한 맥아 성분의 추출 - 60-68℃ 유지(1-1.5시간)
- 단순 용해(10-15%), 효소에 의한 용해(85-90%)
: 전분질 - dextrin - maltose로 분해, 40-60℃에서 단백질 분해 증가
- 당화 후 여과하여 박(맥아 찌꺼기) 제거 - 맥아즙(wort)
나) 당화중지 (효소 실활)
- 담금액 일부를 담금 솥으로 옮겨 가열 후 담금조로 이동
- 담금조 온도를 75-80도로 높임 : 주로 2회 자비법
3) 호프첨가 및 자비: 맥아즙에 호프를 첨가하여 1-2시간 끓임
호프 고미 및 향기성분 추출(α-산이 iso-α-산으로 변하여 고미 증가), 맥아즙 농축, 단백질의 응고 및 탄닌 결합물의 석출, 효소의 파괴 및 살균
4) 호프박, 열응고물(hot break) 분리 - 호프 분리조(hop strainer)
5) 맥아즙 냉각 및 침전물의 제거 - 다량의 부유물 및 침전 가능 물질 함유
가) 먼저 60℃ 이상의 온도에서 응고물의 침전 유도 - 응고침전물의 분리 제거
나) 5℃로 냉각: 냉각 응고물(cold break)의 생성 - 원심분리로 완전 제거
주로 단백질, 탄닌 및 호프수지 등 함유 - 맥주 숙성 방해, 맛을 나쁘게 함
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다. 발효공정 : 효모의 첨가 ----- 주발효 ----- 효모의 분리 ----- 후발효
1) 효모: 발효 후 효모 회수하여 세척 재사용 - 보통 수회 내지 10회
2) 주발효: 맥아즙 1kl에 니상효모 5l (0.5%, v/v) 첨가하여 발효 유도
시포기(Ankommen) - 저포기(Krausen) - 고포기(Hochkrausen) - 쇄포기(Zuruckgehrendekrausen)
(미세 백색 거품) (엉키어 부품) (거품 최고) (거품저하)
* 하면발효 맥주 : 6-8℃에서 10-12일(저온발효)
* 상면발효 맥주 : 15-30℃에서 4-5일
3) 효모 분리 - 주로 여과하여 맥주를 제성: 처녀맥주(green beer, young beer)
4) 후발효(숙성): 저온(-1~0℃)에서 장기간 저장 - 최근 빙결점 부근에서 숙성
: 잔존효모에 의해 발효가 서서히 진행 - CO2 포화, 향미증진
: 불순물이 침전 - 여과에 의해 제거 용이 - 저온석출
라. 제품화 공정 : 여과 ---------- (살균) ---------- 병입
1) 여과: 침전 불순물 제거, 최근 여과에 의해 효모 거의 제거
- 비열처리 맥주 - 생맥주 제조 시 효모 첨가
- 규조토 여과기, microceramic filter (0.8~1.4μ)
2) 살균: 이전에는 열교환기로 살균 - 60℃에서 20분 또는 70℃에서 20여 초
살균 안 하면 생맥주 : 살아 있는 효모 함유
3) 제품화: 통맥주(주로 생맥주), 병맥주, 관맥주(캔맥주) 등
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* 전통주의 발전 : 350여종의 술이 전래 – 탁주와 약주가 주종
: 고구려 건국신화 - 발아기(삼국) - 성장기(고려) - 전성기(조선) - 침몰기(한말)
* 어휘
- 한국주 : 우리나라에서 발생하여 발달한 술
• 전통주와 희석식소주
- 전통주 : 전통적인 제조방법을 근간으로 하여 제조한 우리나라 고유의 술
- 민속주 : 전통주 발굴지원을 목적으로 정부기관이 추천하여 면허한 술
= 추천 전통주
• 추천정부기관 : 문화관광부, 농수산부, 건설교통부, 제주지사
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2-3. 탁약주
주 류
한국주
일반한국주 전통주
일반전통주 민속주
외래주 수입주
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* 전통주의 분류 (주세법의 분류 : 양조주, 증류주, 재제주)
1) 양조곡주류
가) 순곡주류 : 거르는 방법에 따라 청주(약주)와 탁주
양조법에 따라 일반주와 이양주 등
나) 혼양곡주류 : 약용곡주류, 가향곡주류, 과실주류, 혼양주(소주첨가) 등
2) 순곡증류주 : 양조곡주를 증류하여 제조 – 단양주, 이양주, 삼양주 등
***전통주란? : ..\전통주.pptx, ***전통주 수출 : ..\탁주현황.pptx
* 약탁주, 탁약주
1) 탁주 : 발효제에 의한 전분질 당화와 동시에 알코올 발효 후 사별 : 6-8%
- 우리 나라의 가장 오래된 술(농주) - 용수를 넣어 거른 청주 - 약주로 변화
2) 약주 : 발효제에 의한 전분질 당화와 동시에 알코올 발효 후 여과 : 10-13%
* 주류의 일반적 제조과정 : 원료 처리 - 담금 (사입) - 발효 - 제성 - 제품화
담금 (사입) : 원료, 효모, 물을 혼합하여 술덧을 제조
- 비교) 주모담금, 주모사입
제성 : 술덧 또는 발효액을 처리하여 원주를 제조하는 과정
원료처리 주모제조 담금 당화 및 발효 제성 (살균) 병입
효소제 제조
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1. 원료 : 원래는 쌀을 사용
- 정부의 미곡정책으로 금지(1966) - 쌀 탁주 제조 재개(1990)
1) 약주 : 찹쌀(필수적)과 멥쌀이 주 : 세척--침지--물빼기(절수)--증자--냉각
2) 탁주 : 곡류와 밀가루가 주, 일부 서류(감자, 고구마)
곡류 : 쌀, 옥수수, 보리 - 처리는 약주의 경우와 동일
밀가루 : 중력분 적합, 작은 크기의 입상 제조
살수 -- 혼합 -- 흡수 -- 사별(체질) -- 증자 -- 사별 -- 냉각
(27% 물) (0.5-2시간) (40분-1시간)
* 무증자 당화 탁주 및 약주 : 고려 말 무증자, 증자 반씩 혼합하여 양조 기록
2. 효소제(발효제) : 곡자, 코오지(국)
1) 곡자(누룩, nuruk) : 분쇄 밀에 자연곰팡이를 번식하여 가수분해효소 생산
(Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Absidia, 밀 자체효소)
- 효모도 같이 번식 - 종효모로 작용
2) 탁약주 코지 : 전분질 원료에 Asp. kawachii(백국균)를 번식 – 산 생성 강
입국 : 증자 곡류를 사용하여 제조한 국
분국 : 밀기울에 소량의 전분질을 가하여 제조한 국 - 밀기울 코오지
3) 현재는 효소 표품 일부 첨가 사용
- 주조용 amylase: 우리 나라 배혜정 누룩도가(전, 배한산업), 태평양화학
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3. 주모(술밑) : 원료에 우량 효모를 확대 배양하여 발효의 정상화 유도
- 효모를 순수하게 대량 배양하는 것이 목적
- 주모담금 : 총 담금원료의 5% 사용-급수비율 120%(pH 3.2 정도)
1) 수국주모 : 물과 국만을 원료로 효모를 배양하여 제조한 주모
- 종효모로 S. cerevisiae(이전의 S. coreanus) 배양액 첨가하여야 함
- 입국(Asp. Kawachii 사용)중에 구연산 등 유기산 함유 : 잡균오염방지
2) 속양주모 : 입국, 증자 원료에 젖산 첨가한 후 효모를 배양하여 제조한 주모
- 젖산(75%)을 약 10ml / l H2O 첨가 - 빨리 양조
3) 곡자주모 : 곡자, 증자 원료에 젖산 첨가한 후 효모를 배양하여 제조한 주모
- 속양주모 입국 대신 곡자, 효모는 곡자에서 유래
(효모 첨가할 필요 없으나 대부분 첨가)
4) 대용주모 : 술덧 일부를 주모대신 사용
4. 술덧(주요) : 담금 후 부터 발효종료까지의 혼합물 - 곡자 술덧, 입국 술덧 주
가. 담금(사입) : 주모, 발효제, 증자 원료, 물 혼합하여 제조
- 이것을 담금 술덧이라 함
- 2차례에 나누어 담금 실시 : 2단 담금 (탁주의 경우 1단 주)
: 1단 담금(초단사입) : 22-23℃ - 효모 증식 목적
(1-2일 후 2단 담금 - 효모증식 유도)
: 2단 담금 (본사입) : 20℃ - 알코올 발효가 목적
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나. 당화 및 발효 :
국이 물 흡수 - 효소 및 산 용출 - 원료의 당화 - 효모에 의한 알코올 발효
- 18-20℃ 유리 : 보통 실온에서 수행
- 효모에 의한 발열, 특히 여름철 고온, 겨울철 저온에 의한 발효효율 감소
탁주 : 2-3일 발효 (알코올 : 10-12%), 약주 : 4-5일 발효 (15-17%)
* 최고 품온을 30℃ 이하 유지 - 발효조 내 냉각 코일관과 발효조 표면 냉각수
다. 발효 중의 변패
1) 감패: 술덧이 고온 - 효모 활동 불량, 당화효소 작용 촉진
- 당화는 양호하나 발효 불량 - 술덧에 당 함량이 증가
2) 산패: 고온에서 고온성 산생성균의 이상 증식 - 술덧에 산 함량 증가
5. 제성 : 술덧으로부터 술을 제조하는 과정
1) 탁주 : 사별 제성 - 체 거름, 최근 주박분리기 사용 - 막 걸렀다 하여 막걸리
- 제성 후 발효가 계속되어 CO2 용존 – rice champagne이라는 사람도 있음
2) 약주 : 여과 제성 - 후수를 가하여 압착 여과로 주박 분리
6. 할수 : 물을 가하여 목적의 알코올 농도 조정
용량 (l) x 알코올 농도 % ÷ 100 = 알코올 계수 (l) --- 일정
7. 살균 :
탁주 : 살균 무 - 쉽게 변질(초산균), 최근 초고온순간살균 개발로 수출
약주 : 저온살균 - 60-63℃ 중탕에서 20-30분 (열교환기에서는 5분)
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2-4. 청주(sake, 정종)
* 청주 (sake, 정종) : 맑을 청 즉 맑은 술의 의미 - 도수 16%(숙성 술덧 20-22%)
- 일본의 대표적 술 - 우리나라 법주, 청주
: 쌀을 주원료로 당화와 동시에 발효시켜 여과 제성
- 청주코지(A. oryzae)의 당화효소와 청주효모 이용
1. 원료
가. 물 : 청주의 약 80% - 주질에 가장 큰 영향
K, P, Mg : 발효 촉진-KH2PO4, Ca(H2PO4)2.H2O, MgSO4.7H2O, NaCl 등 첨가
Fe: 청주 색과 향미에 나쁜 영향 - 0.01ppm 이하 양호
유기물: 7ppm(KMnO4 법) 이상 시 오염지표 – 청주의 변패 (화락, 부조) 위험
나. 원료미: 입자 크고 내용 충실, 비중 크고, 중심부에 백색 불투명 부분 있음
원료처리 제국 주모제조 담금 당화, 발효 제성 저장, 숙성 할수, 살균 병입
조미알코올 (알코올희석액 + 조미첨가제)
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다. 원료미의 처리
: 현미 -- 도정(백미) -- 세미 -- 침지 -- 증자(증미) -- 냉각
1) 도정: 도정율(백미/현미의 %) 70-75%로 도정하여 사용
- 쌀 외층부의 물질 제거
* 보통 백미: 도정율 92%(도감율 8%: 9분도미)
* 외층부: 단백질(퓨젤유), 지질(나쁜 냄새), 비타민과 회분(효모생육 과도)
2) 세미: 쌀가루(미강) 제거 – 세미가 불충분하면 도정 무의미
3) 침지: 수분 25-30% 흡수 - 실온에서 수시간-하룻밤 방치
4) 증자: 쌀의 호화가 목적
: 증자솥 - 증기발생 후 30-50분
: 연속증미기 - 금속망의 belt conveyer 아래로부터 20분 증기 공급
2. 제국: 증미에 국균을 배양하여 가수분해효소 특히 당화효소 생산
Asp. oryzae(황국균)
- 고 amylase, 저 protaese, 좋은 향기와 맛, 짙은 색 내지 말 것, 번식 양호
* 종국(증미에 국균의 포자를 착생시킨 것)형태로 시판
- 국균의 증식 시 발열, H2O, CO2 발생
냉각(뒤집기, 섞기, 갈아쌓기 등): CO2 제거, 열 발산, 수분 증발이 목적
- 국실(국상자) 또는 자동 제국기 사용
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3. 주모(술밑, 모도)
- 증미(총 원료미 5-7%의 양), 코오지, 물, 효모배양액을 기본원료
(약주의 수국주모 유사)
- S. cerevisiae(=S. sake): 협회 000 호(일본 양조협회)
저온성: 9, 10호, 알코올내성: 11호, 무포: 601, 701, 901, 1001호
* 잡균의 오염방지: 젖산 사용
1) 젖산균에 의한 주모: 젖산발효와 동시에 효모를 배양
2) 속양계 주모: 젖산을 첨가하여 효모를 배양 - 빠르게 주모 제조 가능
3) 주모제조가 없는 경우: 통기배양 효모 사용
- 액상, 니상, 압착효모 0.3-0.5g/원료미 kg의 첨가
4. 주요(술덧, 모로미): 증미, 코오지, 주모, 물 혼합
- 코지 당화 및 효모의 알코올 발효
가. 담금(사입): 발효말기의 술덧 중 알코올 농도 : 20-22%
- 당 농도 40%에서 유래 : 삼투압에 의해 효모증식 억제 및 알코올 발효 저해
- 코지와 증미로부터 당 소량씩 공급
(약 8%의 당 – 병행복발효, 3단담금의 의의)
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* 청주 3단담금(3단사입): 원료를 3회에 걸쳐 소량씩 담금
- 1단~3단 담금 (초첨, 중첨, 유첨) - 주모:초첨:중첨:유첨 = 1:2:4:6 (원료비)
담금 시 술덧의 산과 알코올 희석 - 잡균 오염 위험 - 온도 점차 낮게 담금
(초첨: 11-12℃, 중첨: 9-10℃, 유첨: 7-8℃)
* 통: 1단사입 다음날 사입을 하지 않고 효모의 증식을 유도 - 항상 107 cell/ml 이상 유지)
* 감미청주 경우 4단담금 : 발효말기에 4단담금을 행하여 당화만 유도 - 당에 의한 감미
나. 발효 경과와 거품 모양 : 무포효모 사용 경우에는 무
저온(18도 이하) * 20-22일 - 발효 종료 시: 알코올 20-22%, 산도 2.4-2.8
1) 근포: 술덧의 표면에 줄무늬의 거품이 생성 - 유첨 후 2-3일
2) 수포: 엷은 막의 거품이 술덧 전면에 번짐 - 유첨 후 3-4일
3) 암포: 바위모양의 거품 형성--점조성 유 - 유첨 후 4-6일
4) 고포: 거품량이 최고에 달하는 시기 - 유첨 후 6-12일 - CO2 생성 왕성
5) 낙포: 거품이 점차 감소하는 시기 - 유첨 후 12-14일
6) 옥포: 구슬 같은 모양 거품 형성 - 유첨 후 14-16일 - 특유의 맛 증가
7) 지: 거품이 사라짐 - 유첨 16일 이후 약 5일간 - 발효력 서서히 감소
다. 발효의 이상
* 부조 : 발효전기 효모생육 지연 - 젖산균 번식 증가 - 이취, 산도(4-7%) 증가
- 알코올 발효 중지(12-15%) - 주모나 효모 투입하여 발효 촉진
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5. 조미 알코올의 첨가 및 증양
: 발효말기 술덧에 조미알코올을 첨가하여 청주 양을 늘려 양조함
알코올 희석액 + 조미 첨가제(당류, 호박산, 아미노산 특히 MSG)
- 2배 또는 3배 증양(양을 늘려 양조한다는 의미)
- 첨가 후 며칠간 방치(조화 유도) - 고급청주에서는 무(법주도 무)
6. 제성: 압착여과와 앙금질
압착: 압착기를 사용하여 주박과 술을 분리
앙금질: 술(혼탁) - 찬 곳 약 10일 방치로 앙금 침전 - 여과로 술을 맑게 함
* 여과: 면 여과, 규조토 여과, 활성탄 여과
7. 저장 및 숙성: 약 40일간 저장
- 효소에 의한 숙성 유도(초기에 맛이 거치나 숙성 후 맛이 순화)
8. 할수, 살균, 병입: 규격에 적합하게 혼합 및 물 첨가, 살균, 병에 주입
* 살균(화입): 60-63℃ * 5분, 병의 경우 60-63℃ 중탕에 20-30분 처리
9. 청주의 저장 중 변패
1) Hiochi(화락): 청주에 화락균의 번식 - 백탁, 산미, 이취(diacetyl) 증가
화락균: L. homohiochi, L. heterohiochi - 15% 이상 알코올에서 생육가능
2) 청주의 착색: Fe(ferrichrysin 생성), 일광(tyrosine, Trp, flavin의 변화)
3) 주박의 흑변: 흑박 - 코오지 중의 tyrosinase에 의함
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2-5. 증류주
2-5-1. 소주 : 20-40도
1. 구식소주: 전분질 원료를 누룩으로 당화, 발효시켜 고리로써 증류하여 제조
2. 신식소주
가. 증류식소주 : 곡류를 국으로 당화하여 발효시킨 후 증류
(옛날 고리, 현재 증류기 사용하여 증류) – 안동소주 등
- 흑국균(A. awamori or usami)의 입국 주로 사용
- 흑국소주라고도 함
나. 희석식소주 : 주정 희석액 조미하여 제조
- 혼성주이나 우리나라 주세법상 증류주로 분류
* 조미액 : 감미료, 산미료, 조미료, 당알코올
- 감미료 : 설탕, 포도당, 과당, 천연 감미료(stevioside) 등
- 산미료 : 구연산, 호박산
- 향미, 촉감 : glycine과 MSG, aa, sorbitol, NaCl 등
3. 특수한 소주
- 주박소주 : 주박을 증류하여 제조
- 목향소주 : 소주를 목재통 저장 또는 저장통에 나뭇조각 첨가하여 향 추출
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2-5-2. 위스키(Whisky)
: 맥아를 주원료로 또는 곡류전분을 맥아효소로 당화하여 발효 후 증류하여 숙성* 원료에 따라 : 맥아위스키, 곡류위스키, 조합위스키* 숙성기간 : 12년, 17년, 21년, 25 년, 30년, 38년, 50년 등
- 스탠더드급(4-7년으로 숙성기간 명시 안함), 프리미엄(12년), 디럭스 프리미엄(12년,블랜딩, 패키지, 원액의 우수성 등 고급화), 수퍼 프리미엄(17년 이상)
1. 맥아위스키 (malt whisky) : 100% 맥아를 원료로 하여 만든 위스키* 글렌피딕 30년 : 면세점에서 약 40만원/병
가. 발효: 맥주에 준하여 맥아, 맥아즙 제조 및 발효(알코올 5-8%)나. 증류: 주로 단식 증류기 사용하여 2회 증류
1차증류: 알코올 전부 회수 - 알코올: 18-24도 - 조류액(low wine)2차증류: 초류 - 증류 초기 유출 - aldehyde류 등 자극성 강
중류 - 증류 중간 유출 - 에탄올 (60-70%) 및 향기성분 - 위스키용후류 - 증류 말기 유출 - 에탄올 50%이하, 퓨젤유, 불쾌 성분 함유
* 초류분과 후류분은 모아서 다음 증류의 조류액과 혼합다. 저장 및 숙성: 중류분을 oak 통에 2-8년 저장, 12년, 17년, 21년, 30년 ---
- Oak 통이 원주의 불쾌한 성분 흡수- Oak 통의 가용성 성분 용출 – 갈색화- 용출성분 및 각 원주성분의 산화 및 상호반응
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2. 곡류위스키 (grain whisky) : 곡류를 맥아(10-20%)로 당화하여 만든 위스키
ex) Bourbon whisky - Kentucky의 Bourbon county - 현재 미국산 옥수수 위스키
: Jim beam이 대표적
가. 원료: 곡류(옥수수, 호밀) 분쇄 후 증자, 분쇄 맥아(10-20%)로 당화
- 맥아는 6조대맥(당화력 강)으로 제조
나. 발효: 혼합액을 여과하지 않고 그대로 주모를 가하여 발효
- 발효 종료 시 5-7% 에탄올 생성
다. 증류: 2탑식 연속 증류기로 증류
- 알코올 85-95% 함유 - 보드카나 진의 원료로도 사용
라. 저장: oak 통에 2년 정도 저장(맥아 위스키에 비하여 숙성이 빠름)
3. 조합위스키(blended whisky) : 맥아위스키와 곡류위스키를 적정비율로 조합
ex) Scotch whisky(malt whisky: 30-40%, grain whisky: 60-70%)
* 일반적인 고가 조합위스키
- 발렌타인 30년 (면세 약 35만원, 시중가 약 100만원)
21년 시중가 약 25만원
- 로얄 살루트 38년 (시중가 120만원), 21년 (시중가 약 16만원)
- 조니 워커 블루 등 - 단종된 것으로 추정 : 최근 출고 다시 시작
- 국산 : 랜슬럿 30년 – 출고가 약 80만원 (세금 포함)
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* 특수한 위스키 들 : 한정된 수량 제조, 숙성기간이 매우 긴 것 등
(숙성기간 약 50년 이상의 것 들도 있음)
- 아일랜드 넌즈 디스틸러리(Nun's Island Distillery)사
: 마지막 제품 1913년산 - 약 1억8000만원
- ‘댈모어 62 싱글 하이랜드 몰트’스카치 위스키 1943년산
: 영국에서 2005년 6월 5,900만원에 판매
* 우리나라 시판 고가 위스키
-‘매캘란 1926’ – 7,000만원에 시판 중
‘매캘란 1946’ – 500만원에 시판 중
- ‘로열 살루트 50년 숙성’ : 1000만 원
: 총 255병 중 한국 20병 할당
- 2004년 10일만에 다 판매
*2009년 우리나라 고가위스키
- 윈저 다이아몬드 주빌리 : 50년 숙성
- 1병에 3억원, 6병 수입
: ..\고가위스키2010.pptx
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2-5-3. 브랜디(Brandy)
* 브랜디 : 과실 당분을 발효시켜 증류한 후 oak 통속에서 숙성
- 과실주 증류 후 숙성
1. 브랜디의 종류
가. 원료에 따라
1) grape brandy = brandy: 포도브랜디 = 브랜디: 대표적인 것
2) apple brandy(사과 브랜디)
- 미국의 applejack, 프랑스 calvados(노르망디 지방)
3) cherry brandy
4) plum brandy
나. 특수한 브랜디 - 포도주 첨가용으로 사용
1) 박 브랜디(pomace brandy) : 포도주 박을 증류하여 제조
2) Lees brandy : 포도주 앙금을 증류하여 제조
3) Raisin brandy : 건포도를 원료로 하여 제조
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2. 주요 포도 브랜디 : 포도의 당분을 발효시켜 증류한 후 oak 통속에서 숙성
- 포도주 증류하여 oak 통에서 숙성한 것
가. 유명한 것: Cognac(꼬냑) - 프랑스의 생산지 이름
: 최소한 90%가 Ugni Blanc, Folle Blanche, 또는 Colombard 품종을 원료로 함
- 대부분의 경우 유니블랑 단일 품종으로 제조
: 숙성기간 (꼬냑의 경우)
VS(very special) or 3-star(three star) : 2년 이상
VSOP(very superior old pale) or 5-star : 4년 이상
XO(extra old) : 6년 이상
Napoleon : 6년 이상 – 양질의 원료 사용
* 아르마냑의 경우 다소 상이
나. 고가의 브랜디
1) Louis XIII by Remy Martin : 40년-100년 숙성 – 약 270만원
2) Richard Hennessy by Hennessy : 200 년 숙성 – 약 250만원
3) L’Esprit de Courvoisier by Courvoisier
: 200년 숙성, 고유번호 부여
4) Movet Antiques by Movet
: 150년 이상 숙성의 상파뉴 브랜디, 고유번호 부여, 제조업자의 서명
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3. 브랜디의 제조
원료포도: 고산도, 적당한 당농도(18-19%)의 백포도 사용
발효: 과즙 제조 후 아황산 첨가하지 않고 20-30℃에서 발효
증류: 단식 증류기로 2회 증류
1차증류: 조류액 - 알코올 24-30%
2차증류: 중류액 - 알코올 65-70%
- oak 통에 2년 ~ 수십 년 숙성
“Claret is the liquor for boys; port for men; but hewho aspires to be a hero must drink brandy.”
– Samuel Johnson
* Claret : 보르도 특정 지역에서 생산하는 레드와인 지칭(Gironde, Garonne, Dordogne 강 유역의 밸리)
* Samuel Johnson : 18세기 초, 영국의 유명한 문학가
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2-5-4. 그외의 증류주
1. Rum(럼) : 사탕수수 즙액, 당밀 또는 제당의 부산물을 발효시켜 제조
- Jamaica rum이 유명, 서인도제도, Puerto Rico, 미국, 큐바 등지에서 제조
2. Vodka(보드카)
: 증류직후 곡류위스키를 40%로 희석 후 수십 개 목탄층 통과하여 제조
- 가장 순수한 형태의 술로서 칵테일용으로 우수
- 러시아를 중심으로 발전, 현재 유럽, 미국 각지 제조
3. Gin(진) : 곡류위스키로 두송실의 향기를 추출한 것
: 증류직후의 곡류위스키 또는 이것을 재증류한 것을 약60%로 희석
- 다시 증류하면서 증기로써 절단한 두송실의 향기를 추출
- 중류분(알코올 60-70%)을 모아 37-50%로 제품화
4. 고량주 = 빼주(白酒)= 빼갈(白乾兒)
: 수수(고량) 또는 옥수수를 원료로 제조한 증류주
- 고량주 특유의 누룩과 함께 고체발효 후 증류 - 담금 시 왕겨도 첨가
***중국의 유명한 술: 마우타이, 우량예, 펀주, 양허 : ..\중국명주.pptx
5. 데킬라 : 멕시코 용설란을 원료로 만든 양조주(풀케)를 증류하여 제조
- 데킬라는 멕시코의 지명