맥주 제조 기본 재료_물_곡물 당화 과정의 이상적 pH

맥주 제조 기본재료_물_곡물 당화 과정의 이상적 pH

 

 

상기 그래프에서 볼 수 있는 pH 5.0~5.5는 곡물의 당화(mashing, empâtage) 과정에서 이상적인 pH 범위로 여겨지며, 여러 효소가 효율적으로 작동할 수 있는 조건을 제공합니다. 이 범위는 특히 맥주 양조나 곡물 가공에서 중요합니다.

pH 5.0~5.5 상태의 특성

 

1. 효소 활성 최적화:

o 여러 주요 효소가 가장 효율적으로 작동하는 pH 범위입니다:

- 알파 아밀레이스(Alpha Amylase): 전분을 덱스트린으로 분해.
- 베타 아밀레이스(Beta Amylase): 말토스(글뤼코스+글뤼코스) 생산.
- 분지 분해 효소(Debranching Enzymes): 전분의 분지 구조를 제거해 다른 효소들이 접근할 수 있도록 돕습니다.

 

o 효소 활성도가 너무 낮은 pH(산성)에서는 감소하며, pH가 너무 높아도 효소의 구조가 변성됩니다.

 

2. 당화 과정의 효율성 증가:

o 전분이 당(포도당, 말토스 등)으로 전환되는 속도가 최적화됩니다.
o 이로 인해 발효에 필요한 당 성분이 충분히 공급됩니다.

 

3. 단백질 분해:

o 프로테아제(Proteolytic Enzymes)는 단백질을 아미노산으로 분해하여 효모 성장과 발효 과정에 필요한 질소를 공급합니다.
o 이 효소도 pH 5.0~5.5에서 활성화됩니다.

 

4. 맥아의 품질 향상:

o pH 5.0~5.5는 효소 작용으로 인해 맥아 향미와 질감을 향상시킵니다.
o 불필요한 떫은맛이나 불쾌한 맛을 방지할 수 있습니다.

 

5. 발효 효율 증가:

o 이 pH 범위는 발효 효모에 유리한 환경을 제공합니다. 효모는 약산성 환경에서 가장 활발히 작용하므로, 당화 단계에서 생성된 당이 발효로 더 잘 전환됩니다.

왜 pH 5.0~5.5가 중요한가?

 

o 효소의 구조와 기능은 pH 민감성이 강합니다.
o pH 5.0~5.5는 각 효소가 구조적으로 안정하고, 반응 속도가 최적화되는 구간입니다.
o 만약 pH가 이 범위를 벗어나면:
   - 효소가 비활성화되거나 느리게 작용.
   - 전분의 당 전환이 비효율적.
   - 단백질 분해가 불충분하여 발효에 필요한 질소가 부족해질 수 있습니다.

 

요약 정리해 보면, pH 5.0~5.5는 당화 과정과 발효를 최적화하는 중요한 조건입니다. 이는 맥주나 곡물 가공에서 전분을 당으로 효율적으로 전환하고, 발효를 위한 이상적인 환경을 제공하기 위해 반드시 유지해야 하는 핵심 범위입니다.

 

맥즙(moût)을 만들고 당화를 하는 과정에서 온도별로 효소(Enzyme)의 작용은 상이합니다.

 

온도별 Mashing(empâtage) 주요 단계를 효소 작용을 관점으로 아래 처럼 나눠 볼 수 있습니다.

 

o 55도는 단백질 분해 단계(palier protéolytique)로

  - 단백질을 아미노산으로 분해하고,

  - 효모 성장에 필요한 질소를 공급하며, 효율적인 전분 당화와 맥주 발효에 중요한 단계 이며 pH5.0~5.5에서 단백질 분해 효소들이 안정적으로 작용합니다.

 

o 64도는 β-아밀레이스 활성화 단계(palier des β-amylases)로

  - 효소 β-아밀레이스는 맥즙내 발효 가능한 당(글뤼코스, 말토스(글뤼코스+글뤼코스) 등)을 생성합니다.

  - 이 단계는 맥주의 발효 효율성을 결정하는 중요한 단계로 마찬가지로 pH 5.0~5.5에서 최적 작동합니다.

 

o 72도는 α-아밀레이스 활성화 단계(palier des α-amylases)로

  - α-아밀레이스는 전분을 비발효성 당(덱스트린)으로 분해합니다.

  - 덱스트린은 맥주의 바디감과 단맛에 기여하기 때문에 역시 중요하고 pH 5.0~5.5는 α-아밀레이스가 효율적으로 작동하기 위한 적절한 pH범위 입니다.

 

o 78도에서 Mash(Maische) out

 - 단백질 및 효소의 비활성화가 이뤄지며,

 - 당 용해도를 증가시켜, 당화를 완료합니다.

 

각 온도별 empâtage 전략을 잘 짜서 원하는 맥주를 만들 맥즙을 완성하는 것이 중요합니다. 

 

o 균형 잡힌 맥주를 만들고 싶다면 β-아밀레이스 활성화 단계 30분 + α-아밀레이스 활성화 단계 30분

o 드라이한 맥주를 만들고 싶다면 β-아밀레이스 활성화 단계 45분 + α-아밀레이스 활성화 단계 15분

o 부드러운(단맛이 있는) 맥주를 만들고 싶다면 β-아밀레이스 활성화 단계 15분 + α-아밀레이스 활성화 단계 45분

 

요오드 테스트를 통해 전분이 완전히 당으로 전환되었는지 확인할 수 있고 요오드가 전분과 반응하여 보라색이 나타난면 당화가 미완료, 갈색일 경우에는 완료라고 판단할 수 있다.