홉의 성분과 홉 제품

홉(hop)

홉은 뽕나무과에 속하고 덩굴로 자라는 숙근성의 다년생 자웅이주 식물이며, 학명은 Humulus lupulus L.이다. 맥주 제조에 쓰이는 홉은 수정되지 않은 암그루의 화체인 구과(또는 구화, cone)이다. 구과의 내포기부에는 lupulin gland이라는 과립이 있어서 여기에서 분비되는 홉수지(hop resin)와 홉유(hop oil)가 홉의 주성분이다. 

 

홉은 독일, 미국, 구소련, 영국 등이 주산지이고, 우리나라에서는 강원도 홍천, 평창, 경북 봉화 등지에서 재배되고 있다. 

 

홉의 화학적 조성

이들 성분 중 가장 중요한 것은 맥주에 고미성을 부여하는 홉수지이다. 

수분	10.0	단당류	2.0	지질 및 왁스	3.0
홉수지	15.0	팩틴	2.0	회분	8.0
홉오일	0.5	아미노산	0.1	섬유소.리그닌 등	40.4
탄닌	4.0	단백질(NX6.25)	15.0

 

홉수지(hop resin)

홉수지의 구성 성분은 용매에 대한 용해성에 따라 다음과 같이 구분된다. (괄호 안의 숫자는 건조구과에 대한 비율임)

홉(100)	– 총수지(15)	– 총연수지(12)	α-acid(4), β-acid(5), 미상의 연수지(3)
		– 경수지(3)

 

홉수지는 lupulin 중에 함유된 약산성 물질이며, 맥주에 고미성과 방부력을 부여한다. 고미의 주체인 α-산은 humulone, cohumulone 및 adhumulone의 3가지 주성분과 prehumulone, posthumulone의 2가지 성분으로 다시 나누어진다. 
고미질로 다소 가치가 인정되는 β-산은 lupulone, colupulone 및 adlupulone의 3가지 동족화합물이 주성분이다.

 

α-산 자체는 맥아즙에 녹지않아 고미가 거의 없지만, 자비솥에서 가령하면 iso-α-acid로 이성화되어 수용성이면서 고미를 지니게 된다. 이 과정에서 5원환측쇄의 입체배치에 의해 cis형과 trans형의 이성체로 되며, 다시 2중결합의 전위에 의해 alloisohumulone이라는 이성체로 만들어진다. 또한 최근에는 isohumulone의 2배 고미를 갖는다.   

 

β-산은 약한 수용성으로 자체는 고미에 기여하지 않으나 hulupone과 같은 산화생성물은 고미의 일부를 구성한다. 

 

Iso-α-acid은 맥주의 포지(泡持)에 필수적인 물질인데 표면활성이 있는 단백질획분과 결합하여 거품의 막을 강화하고 거품의 안정성, 기벽부착성을 향상시킨다. 

 

홉유(hop oil)

홉 구과에는 humulone, myrcene 등의 terpene계 탄화수소와 각종 함산소화합물(ester, 산, ketone, alcohol 류)로 구성된 정유가 함유되어 있다. 그러나 홉유는 맥아즙 자비과정에서 대부분 증발하고 또한 남은 것도 홉박, 효모 등에 흡착되므로 극히 소량 만이 맥주에 남아 독특한 방향(芳香)을 부여한다.  

 

홉 탄닌(hop tannin)

홉 탄닌은 구과에 2~4% 함유되며, 맥아즙 자비과정에서 단백질과 결합하여 불용성의 침전을 형성하여 제거되므로, 맥주의 단백질 혼탁방지 작용을 한다. 
홉 탄닌은 수렴성이 강하여 맥주에 수렴성을 주기도 한다. 홉 탄닌이 산화되면 적갈색의 phlobaphene으로 변하여 맥주의 맛과 색깔을 나쁘게 한다. 

 

홉 제품

홉은 구과를 그대로 사용하는 것보다 분말, pellet, extract 등으로 가공한 제품이 널리 쓰인다. 가공품의 장점으로는 다음과 같은 점을 들 수 있다. 

• 용량이 1/3~1/10 이하로 감소되어 수송이나 포장비용이 줄고, 하역이 용이하며, 호프의 품질저하를 막기 위해 필요한 냉장보관비용이 절감된다. 
• 마대포장 대신에 밀폐성이 우수한 용기포장(PE와 Al을 laminating한 진공포장)에 의해 흡습, 산화 등의 품질저하를 억제할 수 있다(냉장 1년 후 α-산의 손실율이 마대는 14%이나 분말로 하면 5% 정도임).
• 맥아즙과 lupulin의 접촉이 용이하여 α-산의 이용률이 향상된다(구과를 쓰면 자비솥에 넣은 α-산의 20~25%가 iso-α-acid로 맥주 중에 회수되지만 가공호프는 25~40%로 회수율이 높아짐).
• 품질의 규격화(α-산 함유량을 10% 또는 17%로 조정한 제품이 다수 있음)가 가능하므로, 공업제품으로서 유통.사용하는 데 편리하다. 

 

호프 추출물(hop extract)은 구과에서 유기용매(벤젠, dichloromethane 등)에 의해 수지나 정유를 추출한 것으로, 최근에는 유기용매 대신에 액체탄산가스를 이용하여 추출하는 방법이 개발되었다. 

 

수산화칼륨 등의 알칼리로 처리하여 α-산을 iso-α-acid(K염)로 이성화시킨 제품(pre-isomerized hop extract)도 있다. 이는 수용성이므로 발효나 맥주여과 공정에서 사용이 가능하다. 이렇게 하면 고미질 이용률을 95% 이상으로 끌어올릴 수 있다. 하지만 홉유 성분이 함유되어 있지 않아 pre-isomerized hop extract의 단독사용은 맥주의 향기에 문제가 있다. 

구과를 hammer mill 등으로 분쇄한 것을 홉분말(hop powder)라 하여 그대로 이용되기도 하지만, 이를 pellet화한 홉 펠렛(hop pellet), 고미성분을 높인 농축입상홉(concentrated hop extract)이 널리 쓰인다.