증류주 첨가 시기를 달리한 과하주의 이화학적 특성

국문 초록 (Abstract)

과하주(過夏酒)는 발효 중인 술덧에 증류주(소주)를 첨가하여 발효를 조절하고 저장성을 높이는 주정강화 발효주로, 전통 제조 논리를 현대 공정 변수로 해석할 수 있는 주종이다. 그러나 과하주의 제조법은 문헌적·경험적 서술로 축적되어 온 반면, 현대 제조 환경에서 적용할 수 있는 표준 공정 변수(예: 증류주 첨가 시점) 와 품질 지표 변화에 대한 정량적 데이터는 상대적으로 제한적이다. 이에 본 연구는 증류주 첨가 시점을 달리한 과하주 시료를 제조하고, 첨가 시점이 이화학적 특성, 산미 조성, 산화 관련 지표 및 휘발성 향기 성분에 미치는 영향을 종합적으로 평가하였다.
시료는 증류주 무첨가 군(S0)과 발효 1일(S1), 5일(S2), 15일(S3), 40일(S4)에 증류주를 첨가한 처리군으로 구성하였다. 이화학적 지표(알코올, 당도, pH, 총산, 아미노산도), 유기산 조성 및 향미값(농도/역치), TBA, GC-FID를 분석하였다.
그 결과, 알코올 함량은 무첨가 군에서 가장 낮고 첨가 시점이 늦어질수록 증가하여 후기 첨가 군(S4)에서 최댓값을 보였다. 당도는 첨가 시점이 늦어질수록 감소하는 경향을 보였으며, pH는 전체적으로 큰 변동 없이 유사 범위를 유지한 반면 총산은 무첨가 군에서 상대적으로 높고 첨가 군에서 낮아 pH와 반드시 비례하지 않았다. 유기산 분석에서는 총 11종이 검출되었고, 총 유기산 및 산미 기여도(향미값 합계)는 무첨가 군에서 가장 높았으며, 첨가 군에서는 중기 첨가 군(S2, S3)이 후기 첨가 군(S4)보다 높은 수준을 보였다. 산화 관련 지표(TBA)는 시료 간 차이를 보였으며, 특히 15일 첨가 군(S3)에서 낮고 40일 첨가 군(S4)에서 높게 나타나 첨가 시점에 따라 산화 관련 특성이 달라질 수 있음을 시사하였다. GC-FID에서는 증류주 첨가 시점에 따라 에스터 및 고급알코올 계열의 상대적 분포가 달라지는 경향이 관찰되었으며, 중기 첨가 군에서 휘발성 성분의 총량 및 조성 변화가 비교적 뚜렷하게 나타났다.
이상의 결과는 증류주 첨가 시점이 도수 조절을 넘어 산미 조성, 산화 관련 지표 및 휘발성 향기 성분 형성에 영향을 줄 수 있는 핵심 공정 변수임을 보여준다. 본 연구는 과하주의 전통 제조 논리를 현대 분석 지표로 설명하고, 공정 기반 설계 및 표준화, 제품 재현성 확보와 프리미엄·수출용 품질 관리 체계 구축에 활용할 수 있는 기초 자료를 제시했다는 점에서 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated how the timing of distillate addition influences fermentation progression and quality attributes of Gwahaju (fortified Korean rice wine), with the aim of reinterpreting the traditional rationale of fortification through modern analytical indices for potential process-based standardization. Five treatments were prepared: a non-fortified control (S0) and fortified samples with distillate added on fermentation day 1 (S1), day 5 (S2), day 15 (S3), and day 40 (S4). Physicochemical properties were evaluated, including alcohol content, soluble solids (°Brix), pH, titratable acidity (as acetic acid, %), and amino acidity. Organic acid profiles and their potential sensory contributions were assessed using concentrations and flavor values (concentration/threshold). Oxidation-related status was evaluated using TBA values, and volatile components were analyzed by GC-FID.
Alcohol content was lowest in S0 (17.1%) and increased as the addition timing was delayed, reaching the highest value in S4 (35.4%). Among fortified treatments, soluble solids decreased with later addition (S1 17.8°Brix > S2 13.8°Brix > S3 12.5°Brix > S4 5.0°Brix), indicating lower residual soluble solids at later addition timing. pH remained within 4.2–4.5 across all samples, whereas titratable acidity was highest in S0 (0.43%) and lower in fortified samples (0.13–0.20%). Amino acidity was also highest in S0 (0.22%) and ranged from 0.08% to 0.16% in fortified samples.
A total of 11 organic acids were detected. Total organic acids (ppm) were highest in S0 (17,804) and lower in fortified samples (S1 7,041; S2 8,390; S3 8,615; S4 4,704). The sum of flavor values followed the order S0 (85.3) > S3 (57.1) > S2 (51.1) > S1 (35.8) > S4 (28.2), with lactic acid and acetic acid being major contributors. TBA values were lowest in S3 (391) and highest in S4 (639), suggesting that oxidation-related indices may vary depending on addition timing.
GC-FID chromatograms showed a dominant peak around RT ≈ 4.58 min that was attributed to ethanol; however, quantified totals were calculated as the sum of targeted compounds excluding ethanol. The total quantified volatiles (excluding ethanol) were highest in S3 (1,224.26 ng/µL) and lowest in S4 (651.98 ng/µL). S3 exhibited relatively elevated ethyl acetate (250.16 ng/µL) and higher alcohols such as n-propanol (258.35 ng/µL) and iso-amyl alcohol (480.70 ng/µL), while iso-butanol was detected only at a trace level in S3 (3.62 ng/µL). Overall, these results indicate that distillate addition timing can influence not only alcohol strength but also the level and composition of acidity-related indices and volatile profiles of Gwahaju.
Collectively, distillate addition timing appears to be a key process parameter for controlling alcohol content, residual soluble solids, acidity-related composition, oxidation-related indices, and volatile profiles. With further validation using microbiological indices and storage-time studies, these findings may support the establishment of process-based quality specifications for premium and export-oriented Gwahaju.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적 4
• 제 1 항 문제의 제기 4
• 제 2 항 연구의 목적 8
• 제 3 항 연구의 제한점 8
• 제 2 절 연구 가설 및 연구 문제 9
• 제 1 항 연구 가설 9
• 제 2 항 연구 문제 9
• 제 2 장 이론적 배경 및 선행 연구 11
• 제 1 절 과하주의 정의, 분류 및 제도 11
• 제 1 항 과하주의 정의 11
• 제 2 항 전통주 분류체계에서의 과하주 11
• 제 3 항 과하주 관련 제도 12
• 제 2 절 과하주의 역사 및 문헌 고찰 12
• 제 1 항 고문헌 속 과하주의 등장 12
• 제 2 항 근대 주세 제도와 과하주의 변동 13
• 제 3 항 현대의 복원과 재조명 13
• 제 3 절 과하주의 양조 및 품질 특성 17
• 제 1 항 양조 공정 및 원료 특성 17
• 제 2 항 이화학적 특성 17
• 제 4 절 과하주 관련 선행 연구 18
• 제 1 항 문헌 고찰 및 재현연구 18
• 제 2 항 원료·부재료 변화에 따른 품질 특성 연구 18
• 제 3 항 관능적 정의 및 전형성 연구 19
• 제 4 항 선행 연구의 시사점 및 본 연구의 위치 19
• 제 3 장 재료 및 방법 20
• 제 1 절 연구 설계 및 개요 20
• 제 2 절 재료 20
• 제 1 항 원료 20
• 제 2 항 누룩 20
• 제 3 항 증류주 21
• 제 3 절 과하주 제조 방법 21
• 제 1 항 밑술 제조 및 발효 21
• 제 2 항 알코올(증류주) 첨가 시기별 시료 설계 23
• 제 3 항 숙성 및 여과 24
• 제 4 절 분석 항목 및 방법 25
• 제 1 항 알코올 함량 25
• 제 2 항 당도 25
• 제 3 항 pH 26
• 제 4 항 총산 26
• 제 5 항 아미노산도 27
• 제 6 항 산화도 27
• 제 7 항 유기산 28
• 제 8 항 향기 성분 (GC) 29
• 제 4 장 연구 결과 및 고찰 30
• 제 1 절 이화학적 특성 결과(알코올, 당도, pH, 총산, 아미노산도, 산화도, 유기산) 30
• 제 2 절 향기 성분(GC) 결과 38
• 제 1 항 GC-FID를 이용한 휘발성분 분석 개요 38
• 제 2 항 고급알코올 함량 변화 43
• 제 3 항 에스터(ethyl acetate) 및 기타 향기 성분 44
• 제 4 항 에스터(ethyl acetate) 및 기타 성분 분포 45
• 제 5 항 알코올 첨가 시점에 따른 휘발성분 변화 분석 46
• 제 5 장 결론 및 제언 48
• 제 1 절 결론 48
• 제 2 절 제언 50
• 제 1 항 전통적 양조법 표준화 시 고려 변수 및 절차(과하주 적용) 50
• 제 2 항 산업 활성화 및 정책적 제언(과하주 확장 관점) 51
• 참고문헌 53
• Abstract 57