간단하게 알아보는 증류 개론, 단식 증류와 연속식 증류 등

증류란 무엇인가?

 증류(Distillation)는 성분 간의 상대휘발도의 차이를 이용하여 액체 상태의 혼합물을 분리하는 방법입니다. 즉, 증류주 제조 시 발효를 마친 액체(발효액)를 증류기에 넣고 가열하여 무색의 투명한 증류액을 분리해 내는 과정입니다.

 

 증류 과정은 동일한 발효액이라도 증류주의 질에 큰 영향을 끼칩니다. 증류기 재질과 모양, 가열 방식(Direct, Indirect, Heating Regime), 증류 압력, 증류 시 끓는점, 환류비(Reflux Ratio) 외에 증류 시 주변 온도 등도 증류주의 질에 영향을 미치게 됩니다. 이러한 증류에는 발효액을 모두 넣느냐 일정하게 공급해 주느냐에 따라 단식 증류와 연속식 증류로 구분됩니다.

단식 증류 (Batch Distillation)

 단식 증류는 증류기(Pot Still)에 발효가 완료된 액체를 넣고 열을 가하여 증류주를 만드는 방법입니다. 증류가 시작되고 초기 발효액은 알코올을 포함하여 휘발성이 높고 끓는점이 낮은 성분들이 주로 유출되고 증류가 진행됨에 따라 끓는점이 높은 성분들이 유출됩니다. 단식 증류에서는 초류, 본류, 후류로 나누어 유출액을 분리하는데 각각의 유출액을 나누는 점을 컷 포인트라고 합니다. 증류가 시작되고 초류가 유출되어 끝나는 지점을 초류컷(1st Cut), 본류를 받기 시작하여 끝나는 지점을 본류컷(2nd Cut)이라고 합니다. 마찬가지로 후류를 받고 끝내는 지점을 후류컷 또는 종료컷(End Cut)이라고 합니다. 각각의 컷포인트는 제조장에서 실험 및 경험을 기반으로 정해집니다.

 단식 증류는 술의 종류에 따라 1회의 증류로 끝날 수도 있고 반복될 수 있습니다. 예를 들어 증류식 소주의 경우 1회 증류만 이루어 지고 위스키의 경우 2회 증류를 통해 제조됩니다.

연속식 증류 (Continuous Distillation)

 연속식 증류는 발효액을 증류기에 일정한 속도로 공급해주어 알코올이 일정한 속도로 추출하는 상태를 유지하는 증류 공정입니다. 연속식 증류의 목적은 불순물을 최대한 제거하고 낮은 알코올 함량의 발효액으로부터 알코올 함량을 최대한 높이는 데 있습니다. 
 

 연속식 증류기는 컬럼 형태(탑 구조)의 증류기로 내부에 여러 개의 단(Tray, Plate)으로 설계되어 있습니다. 낮은 단부터 높은 단으로 올라갈수록 알코올의 함량이 높아지게 됩니다. 연속식 증류기 컬럼에서 발효액이 공급되는 단을 기준으로 상부는 정류 영역, 하부는 고형분 등의 고비점(끓는점이 높은) 성분들이 분리되는 영역으로 구분됩니다.

압력에 따른 증류 구분

 증류는 압력에 따라서 상압증류(Ambient Pressure Distillation)와 감압증류(Reduced Pressure Distillation)로 구분할 수 있습니다.

 상압 증류는 대기의 압력과 동일한 압력 상태에서의 증류를 의미합니다. 위스키, 브랜디, 고량주 등 세계 증류주들은 여전히 상압 증류의 방식으로 생산되고 있습니다. 상압 증류 방식으로 생산되는 증류주의 특징은 증류관 내 발효액이 끓기 시작하여 증류액이 유출되기까지 온도는 80~95°C 정도로 고비점 성분들의 함량이 높고, 열에 의한 반응물들이 많이 생성된다는 특징이 있습니다.

 감압 증류는 증류기 내부를 외부와 차단시켜 감압 펌프를 통하여 압력을 낮추어 증류를 시행합니다. 감압으로 발효액의 끓는점이 낮아지게 되어 증류가 시작되는 온도는 40°C 내외가 됩니다. 감압 증류는 상압 증류보다 낮은 온도로 증류가 시행되기 때문에 증류관 내 발효액의 열에 의한 성분의 변화가 없고, 추출된 증류액의 성분은 상압 증류에 비해 고비점 성분의 함량이 적다는 특징이 있습니다.

증류 가열 방식

 증류에는 직접 가열 방식과 간접 가열 방식이 있습니다. 먼저 직접 가열 방식은 증류기에 불을 직접적으로 가열하는 방식(직화방식)과 스팀을 직접 발효액에 주입하여 가열, 증류하는 방식(스팀 방식)이 있습니다. 직화방식은 몰트 위스키와 코냑의 제조에 사용되는 방법입니다. 푸르푸랄(furfural) 등 열에 의해 생성되는 성분들의 함량이 많아지고 결과물이 무겁고, 강렬하다는 특징이 있습니다. 스팀방식은 중국의 백주 등에 사용됩니다.

 

 간접 가‌열 방식은 대부분의 단식(Batch)으로 제조되는 증류주에 사용되는 방법으로써 스팀 코일(steam coil)과 스팀 자켓(steam jacket)의 방법, 그리고 발효액을 증류기로부터 일부 빼내어 가열하여 다시 증류기로 돌려보내는 외부 가열 방식(Calandria)이 있습니다. 직접 가열의 방식보다 열원의 제어가 편하고, 열에 의한 변성이 적다는 특징이 있습니다.