양조학 - 알코올 도수 계산법

알코올 도수 계산법

시중에서 판매되는 술병을 보면, 25%, 6% 등 도수가 표시되어 있다. 숫자가 높을수록 독한 술이라는 것은 알겠는데, 어떻게 이런 도수가 나오는 지 궁금해진다.

우리나라에서 술의 알코올 도수 표시는 v/v% 단위를 사용한다. 예를 들어 4.5% 맥주라면 맥주 1ℓ 안에 순수한 알코올이 45㎖가 포함되어 있다는 것을 의미한다. 보통 맥주의 알코올 도수는 미국식 라거 3.5~4.5%, 독일식 라거 약 5%, 영국식 에일 맥주 6~10%, 포터 약 5%, 스타우트 4~11%이다.

그렇다면 직접 만든 맥주의 알코올 도수는 대략 얼마나 될지 궁금해질 것이다. 보통 맥주원액캔에 표기된 맥주 제조법을 충실히 따르고, 발효에 이상이 없었다면 표시된 도수와 비슷한 맥주를 만들 수 있다. 하지만 자기만의 특별한 방법을 사용하거나 제시된 맥주 제조법을 응용한다면 알코올 도수가 어느 정도가 될지 예측할 필요가 있다.

 

양조한 맥주의 알코올 도수를 측정하는 방법은 다음과 같다.

 

①첨가된 원료의 당분 함량을 계산하여 완성된 맥주의 알코올 농도를 추측한다.

23ℓ(6갤런)을 기준으로 할 때 용량이 3kg인 캔을 단독으로 사용하면 표시된 알코올 도수만큼의 맥주가 만들어지고, 1.8kg, 1.5kg 등의 무게를 가진 캔은 물엿이나 설탕, 맥아 추출물 등의 부원료를 첨가하여 원하는 알코올 도수의 맥주를 만들 수 있다.

맥주원액캔이나 맥아 추출물은 맥주가 완성되었을 때 제조회사별, 맥주의 종류별로 차이가 있다. 맥아추출물의 제품에 당도(oBrix, 맥즙이나 과즙 속에 포함되어 있는 당분의 함량을 표시하는 단위)를 표시하지 않아 정확히 알 수는 없지만 대략 2~2.5%의 알코올 도수를 만들 수 있는 데, 편의상 2.2%로 계산한다.

맥즙 1ℓ에 설탕 약 18g을 첨가하여 발효시키면 약 1%의 알코올을 얻을 수 있다. 23ℓ(6갤런)의 맥즙에 설탕을 부원료로 첨가할 때는 설탕 1kg당 완성된 맥주의 알코올 도수를 약 2.3% 높일 수 있다. 즉 맥즙에 설탕 1kg을 첨가하여 발효시켰다면 0.55ℓ(1000g÷18g)의 알코올이 얻어지고, 전체 맥즙 양이 23ℓ일 때 알코올도수 약 2.3%(0.55l÷23l×100) 를 증가시킬 수 있다.

또한 물엿(맥아당 함량 55% 기준)은 1.8kg(1÷0.55)을 첨가하거나 벌꿀(당 함량 약 70%) 약 1.4kg(1÷0.7)을 첨가하면 완성된 맥주의 알코올 도수를 약 2.3% 정도 올릴 수 있다.

후발효시 탄산화를 위해 맥주병에 첨가하는 설탕(영비어 1ℓ당 6~10g 첨가)으로도 최종 맥주의 알코올 도수를 0.3~0.5% 높일 수 있다. 예를 들어 5% 내외의 에일 맥주 23ℓ를 만들 때 에일 맥주 원액캔 1개(알코올 도수 약 2.2%)와 물엿 1.8kg(알코올 도수 약 2.3%)을 사용하면 기본 알코올 도수는 4.5%가 된다. 여기에 후발효시 탄산화를 위해 첨가하는 설탕에 의해 알코올 도수가 약 0.3% 증가하므로 최종 알코올 도수는 약 4.8% 정도가 되는 것이다.

 

② 굴절당도계로 간단하게 측정한다.

굴절당도계(Brix Refractometer)는 알코올 도수를 예측하기보다는 맥즙의 당도를 체크하는 목적으로 사용된다. 맥즙의 초기 당도(oBrix)를 당도계로 측정(20℃에서 측정)하여 완성된 맥주의 대략적인 알코올 도수를 예측할 수 있다. 초기 당도가 담색맥주 12브릭스, 농색맥주는 13~14브릭스면 약 4% 내외의 알코올 도수를 가진 맥주가 완성된다. 비스듬한 유리면에 맥즙을 몇 방울 떨어뜨린 다음 굴절당도계 렌즈에 나타나는 수치를 읽으면 된다. 완성된 맥즙 한 방울을 떨어뜨려 당도를 측정한 후 수치가 너무 높으면 물을 추가하고, 너무 낮으면 설탕이나 물엿을 넣어 맥즙 당도를 맞춘다.

프리즘을 통해 당도를 측정할 수 있다.

③ 비중을 이용하여 측정한다.

우리나라에서는 주로 당 함량으로 알코올 도수를 예측하지만 외국에서는 주로 비중으로 알코올 도수를 예측한다. 비중은 액체의 농도를 재는 수치로 15℃ 물의 비중을 1.000으로 기준을 삼고 상대적인 액체의 밀도를 수치로 나타낸 것이다. 맥주 발효에 있어서 발효시키지 않은 맥즙의 초기 비중(Original Specific Gravity)을 측정하고 효모를 넣어 전발효가 완전히 종료된 종료 비중(Final Specific Gravity)의 차이를 측정해 발효에 이용된 당분의 양을 계산할 수 있고, 이것을 이용해 구체적으로 생성된 알코올 양을 계산할 수 있다.

초기 비중과 종료 비중을 측정하여 알코올 도수를 계산하는 식은 다음과 같다. 0.3을 더해주는 것은 탄산화를 위해 첨가하는 설탕에 의해 증가하는 알코올 도수이다.

알코올 도수(v/v%) = (초기 비중 – 종료비중) X 131 + 0.3

예를 들어 초기 비중이 1.050이고 종료 비중이 1.011인 에일 맥주를 만들었다고 할 때 아래 알코올 함량 계산식에 의해 약 5.1%인 에일 맥주가 된다.

(1.050-1.011)X131+0.3 ≒ 5.4 v/v%

비중을 이용한 다른 방법으로 유럽대륙에서는 플라토(Plato) 도수를 쓰는 경향이 있다. 초기 비중에서 마지막 두 자리 숫자에 10을 나주어주어 알코올 도수 함량을 예측하는 것이다. 예를 들어 초기 비중이 1.045이면 마지막 두 자리를 10로 나누면(45÷10) 약 4.5%인 맥주가 만들어지는 것을 예측할 수 있다.

 

맥주 비중계. 사진 속의 1.080 맥즙으로는 알코올 도수 9% 정도의 맥주를 예상할 수 있다.

 

참고로 맥주의 종류별 초기 비중은 대략 다음과 같고, 종료 비중은 1.010~1.025 정도이다.

1.020~1.045 : 마일드, 밀맥주, 라거, 비터

1.045~1.060 : 비터, 스타우트, 포터, 페일에일

1.060~1.075 : 복, 에일, 램빅

1.075 이상 : 더블복, 발리와인

 

비중을 측정하려면 맥즙이나 전발효가 끝난 맥주를 100㎖용 실린더에 채우고 냉장고에서 온도를 떨어뜨린다. 온도계를 실린더에 꽂아 15℃에 맞춘 다음 비중계를 실린더에 가볍게 돌리면서 밀어넣고, 실린더 벽면과 비중계가 서로 붙지 않게 한다. 비중계가 정지하면 액면과 눈의 위치를 동일한 높이에서 액면과 접촉한 눈금의 수치를 읽는다. 비중은 온도에 따라 읽는 수치가 변하므로 표준 온도인 15℃에서 측정하는 것이 가장 좋다. 온도를 15℃로 맞추지 않고 비중을 측정할 때는 초기 비중과 종료 비중을 측정할 때 온도가 비슷한 상태에서 측정해야 정확하다. 맥주에 녹아 있는 탄산가스는 비중에 영향을 끼치므로 종료 비중을 측정할 때는 맥주를 휙휙 저어서 탄산가스를 날려 보낸 상태에서 측정해야 정밀한 결과를 얻을 수 있다.

 

Tip. 맥주 거품속 비밀

맥주를 따르면 소복하게 하얀 거품이 쌓인다. 이 거품이 있어야 맥주가 맛있어 보인다. 실제로도 ‘맥주의 꽃’이라 불리는 이 거품이 있어야 맥주의 참맛을 느낄 수 있다.

맥주 거품은 단순히 폼으로 있는 것이 아니다. 맥주의 톡 쏘는 맛은 맥주 속에 탄산가스가 있기 때문인데, 탄산가스가 없어지면 본래 맥주의 맛을 잃어버리고 만다. 맥주를 따를 때 하얗게 생긴 거품은 이 탄산가스가 밖으로 새나가는 것을 막아주고, 맥주가 공기와 접촉해 산화되는 것을 방지해준다.

맥주를 따라놓은 지 오래돼 거품이 하나도 없는 맥주를 마셔본 적이 있는지. 그 이상야릇한 맛을 느껴본 사람이라면 거품의 중요성을 더욱 쉽게 절감할 수 있을 것이다.

이처럼 맥주 거품은 맥주 맛을 유지하는 데 중요한 역할을 하기 때문에 맥주를 따르는 데도 기술이 필요하다. 필자도 맥주와 거품과의 관계를 잘 몰랐던 시절 맥주를 따를 때 거품이 최대한 생기지 않게 따라야 한다고 믿었던 적이 있다. 맥주 컵을 비스듬하게 세워 조심조심 따라 거품을 최소화하는 것이 정석이라고 생각했다. 이 얼마나 잘못된 상식이었는지 요즘에서야 깨달았다.

가장 맛있게 맥주를 마시기 위해서는 컵의 20~30%를 거품으로 덮이게 하는 것이다. 처음에는 세차게 따라 거품이 일기 시작해 컵의 20~30% 정도 쌓이면 조용히 따른다. 그러면 더 이상 많은 거품이 생기지 않고 처음 생긴 거품이 그래도 위로 밀려 올라간다. 이 정도가 딱 좋다. 계속 세차게 맥주를 따르면 필요 이상으로 거품이 많이 생겨 정작 맥주 양은 너무 적어져 마시는 기쁨이 줄어든다.

맥주를 다 마시지도 않은 상태에서 맥주를 또 따르는 것도 좋지 않다. 컵이 완전히 빈 후에 맥주를 따라야 가장 맛있는 맥주를 즐길 수 있다.

거품자국을 천사의 반지(Angel ring)으로 광고했던 맥주 광고.