맥주는 대맥, 호프, 효모, 물을 주원료로 사용하며 전분 보충원료로서 쌀, 옥수수, 전분, 설탕 등을 부원료로 사용하고 있다.
대맥(大麥, barley)
맥주에 사용되는 모든 곡류를 대표하는 것은 대맥이라 하겠다. 수메르인들은 보리와 밀을 주원료로 하여 맥주를 빚었으며, 함무라비(Hammurabi)시대에도 맥주의 주원료는 대맥이었고 기타 곡류도 사용하였다고 한다. 1290년 뉘른베르크(Nürnberg)에서는 귀리, 호밀, 소맥(小麥) 등의 사용은 금지하고 대맥만을 사용하도록 지시했으며, 15세기 초 아우크스부르크(Augsburg)에서는 맥주 제조에 귀리만을 사용하도록 하였다. 맥주 제조에 대맥(大麥), 소맥(小麥), 호밀, 옥수수, 기장 등을 사용했다는 프랑스의 기록으로 보아 모든 곡식은 맥주 제조의 원료로 사용될 수 있음을 알 수 있다. 오늘날에도 맥주의 종류에 따라서 대맥의 맥아(麥芽) 이외에 밀, 쌀, 수수, 옥수수 등을 약간씩 섞어 빚는다. 양조용 대맥은 보통 보리(6조종)와 달리 2조종을 주로 사용하며, 맥주용 보리는 낱알이 크고 균일하며 곡피는 엷고 광택을 띤 황금빛이 좋다. 보리품종은 2조종(二條種)과 6조종(六條種)이 있으며, 2조종 보리는 입자가 크고 곡피가 엷은 맥주 양조에 적합하므로 독일, 일본, 우리나라등지에서는 2조종 보리만을 사용하고 있으나, 미국에서는 대부분 6조종 보리가 사용되고 있다. 대표적인 양조용 대맥은 영국의 아처(Archer), 독일의 한나(Hanna), 스칸디나비아의 골드(Gold) 등인데, 각 지방에서는 그곳의 풍토에 알맞은 품종을 개발하게 되어 그 종류는 수없이 많다.우리나라에서는 1960~1970년대에 골든 멜론(Golden melon)이 재배되었으나 지금은 품종개량을 통해 제주보리(1992년), 진양보리(1993년), 남향보리(1995년), 신호보리(1999년) 등을 경상남도, 전라남도, 제주도 일대에서 재배하고 있다.
맥주용 보리의 조건
① 껍질이 얇고, 담황색을 띠고 윤택이 있는 것
② 알맹이가 고르고 95% 이상의 발아율이 있는 것
③ 수분 함유량은 13% 이하로 잘 건조된 것
④ 전분(澱粉) 함유량이 많은 것
⑤ 단백질이 적은 것(많으면 맥주가 탁하고 맛이 나쁘다)
호프(인포, 忍布; Humulus luplus L.)
(1) 호프의 식물학적 성상(性狀)
호프(Hop)는 뽕나무과(桑科), 삼나무아과(麻亞科) 식물로서 자웅이주(雌雄移住)이며, 숙근성, 연년생 식물이다. 구화(毬火)는 맥주 양조에 쓰이는 것으로서 맥주 특유의 상쾌한 쓴맛을 내며, 거품, 색깔 등을 띠게 하고 방부의 역할을 한다.
그리고 호프는 양조용 이외에도 사료용, 의약용, 섬유용, 타닌 제조용 등 그 용도가 매우 다양하다.호프가 우리나라에 처음 도입된 것은 1938년이며, 처음으로 함경남도 혜산진에서 재배하여 여기서 남은 양은 일본에 수출한 기록이 있다. 그 후 1942년 수원농사시험장으로부터 할러타우(Hallertau)를 함경남도에 심었는데재래의 것과 달라서 한국 할러타우(Korean Hallertau)라고 명명하였다.우리나라에서는 1990년대 초까지 강원도 홍천군, 평창군, 횡성군에 맥주회사 직영농장과 위탁농가에서 호프를 재배하였으나 농산물 수입개방 및 경쟁력 약화로 현재는 재배하는 농가가 없다.
• 호프
호프의 일생은 대략 3기로 나눈다.
(2) 호프의 원산지와 재배연혁
호프의 원산지는 지중해 연안이라고 하며, 옛날부터 약초를 넣어 맥주의 맛과 향기를 돋우고 약효를 얻었다고 한다. 호프도 그 약초 중의 하나로 바빌로니아의 통치자(統治者)였던 네부카드네자르(Nebukadnezar)시대에 포로(捕虜)로 끌려온 유대인들이 맥주 제조에 종사하여 처음으로 호프를 사용하였는데, 이 시기로 보아 기원전 6세기경부터 맥주의 첨가물로 호프를 사용하였음을 알 수 있다.
호프재배에 관한 최초의 기록은 남부 독일 바이에른(Bayern)에서 나왔는데, 기원전 736년 바이에른주 할러타우(Hallertau) 지방의 가이젠펠트(Geisenfeld)라는 곳에서 전쟁포로로 일하던 벤데족(Wende, 8~9세기경 독일 북동부에 이주한 슬라브족)이 호프 농장의 장비(裝備)에 관하여 기술하였던 것이다. 또한 768년 프랑켄(Franken) 지방의 피핀(Pipin)왕 때의 기록에는 남부 독일 바이에른주 프라이싱(Freising)의 사원(寺院) 근처에 있는 호프 농장에 관한 내용이 있다. 호프 농원이 켄트에 최초로 세워진 것은 1533년 노르포크(Norfork)에 있는 호프농원으로 기록되어 있다. 이때 재배작물로서의 호프의 가치는 정부에 의해 인정된 해가 1549년과 1553년이었다. 호프를 주로 사용하게 된 것은 중세 후기의 일이며, 14~15세기에 이르러 호프의 사용은 도처에 전파되었다. 1477년에 기록된 비망록(備忘錄)에는 도르트문트(Dortmund)에서 1447년까지 그루트(Grut)를 제조(製造)하였으며, 1477년에 비로소 호프만을 사용하게 되었다고 한다.
호프의 이용
① 줄기가 덩굴지는 자웅이주의 숙근(宿根)식물로서 수정이 안된 암꽃을 사용(Lupulin잎)
② 루풀린(Lupulin)잎의 성분은 휴물론(Humulon)과 루풀론(Lupulon)으로서 맥주의 쓴맛과 향을 부여
③ 거품의 지속성, 향균성 부여
④ Hop의 타닌성분이 양조공정에서 불안정한 단백질을 침전, 제거하여 맥주의 청징에 효과
⑤ 7월 상순에 개화, 8월 중순에 수확하여 45℃ 이하에서 열풍건조(수분 10~11%) 압축 밀봉하여 0℃에서 저장
• 호프의 구화
효모(酵母; Yeast)
맥주에 사용되는 효모는 맥즙 속의 당분을 분해하고 알코올과 탄산가스를 만드는 작용을 하는 미생물로써, 발효 후기에 표면에 떠오르는 상면발효효모(上面醱酵酵母; Top Yeast)와 일정기간을 경과하고 밑으로 가라앉는 하면발효효모(下面醱酵酵母; Bottom Yeast)가 있다. 따라서 맥주를 양조할 때 어떤 효모를 사용하느냐에 따라 맥주의 질도 달라진다.
(1) 효모의 정의
효모(酵母; Yeast)란 진핵세포로 된 고등미생물로서 주로 출아에 의하여 증식하는 진균류를 총칭한다. 
이스트(Yeast)란 명칭은 알코올발효 때 생기는 거품(foam)이라는 네덜란드어인‘Gast’에서 유래되었다. 효모는 식품 미생물학상 매우 중요한 미생물로서 알코올발효 등에 강한 균종이 많아 옛날부터 주류의 양조, 알코올 제조, 제빵 등에 이용되어 왔으며, 식 · 사료용 단백질, 비타민, 핵산관련 물질 등의 생산에 큰 역할을 하고 있다.
• 효모
① 야생효모(Wild Yeasts) - 자연계에서 분리된 그대로의 효모를 야생효모라 한다. 예) 과실의 표피, 우유, 토양
② 배양효모(Cultural Yeasts) - 우수한 성질을 가진 효모를 분리하여 용도에 따라 배양한 효모를 배양효모라 한다.
③ 효모의 형태
• 난형 : 효모의 대표적인 형태로서 맥주효모(Saccharomyces cerevisiae), 빵효모, 청주효모 등이 여기에 속한다.
• 타원형 : 포도주의 양조에 사용하는 Saccharomyces ellipsoideus가 대표적인 타원형 효모이다.
• 구형 : Torulopsis Versatilis가 대표적인 구형으로 간장의 후숙에 관여하여 맛과 향기를 부여하는 내염성 효모이다.
• Lemon형 : 방추형이라고도 하며 Saccharomyces Apiculatus와 Hapseniaspora 속에서 볼 수 있다.
이외에 소시지(Sausage)형, 삼각형, 위균사형 등이 있다.
④ 효모의 세포구조
효모세포의 구조는 외측으로부터 두터운 세포벽으로 둘러싸여 있고, 세포벽 바로 안에는 세포막이 있는데 이 막은 원형질막이라고도 부른다. 원형질막 속에는 원형질이 충만되어 있으며, 그 속에는 핵, 액포, 지방립, 미토콘드리아, 리보솜 등이 들어 있다. 효모세포의 크기는 종류, 환경조건, 발육시기에 따라 다르나, 일반적으로 배양효모의 경우 5~6×7~8μ 정도이며, 야생효모의 경우 3×3.5~4.5μ 정도이다.
• 전자 현미경으로 본 효모(Candida tropicalis)
CM ; 세포막, CW ; 세포벽, ER ; 소포체, M; mitochondria,
Mb; microbody, N ; 핵, NM ; 핵막, NP ; 핵막공, V ; 액포
물
맥주 양조는 원래 수질이 좋은 곳을 선택하여 시작되었다고 한다.
과거에는 양조수의 질(質)을 임의로 개량하지 못했기 때문에 그 지방의 수질에 따라서 맥주의 타입이 결정되었다고 볼 수 있다. 뮌헨München)의 농색맥주(濃色麥酒)와 필젠(Pilsen) 지방의 담색맥주(淡色麥酒)가 그 대표적인 예라고 하겠다. 양조용수는 무색(無色) 투명(透明)하고, 착색, 혼탁, 부유물, 이취 등이 없어야 하며, 각종 무기성분도 적당량 함유되어야 한다.
• 암반수
부재료( 전분 보충원료 )
맥주 양조의 경우 맥아 전분의 보충원료로서 자주 다른 전분질 원료를 사용하는데 그 이유는 경제적인 것과 당화작업을 원활하게 하기 위해서이다. 일본에는 주세법에 의해 맥아의 50%까지 부원료의 사용을 허용하고 있는데, 실제 사용량은 맥주의 맛과 향기 등을 상하게 할 염려가 있기 때문에 제한적으로 사용되고 있다.전분 보충원료로서 가장 중요한 것은 옥수수 및 백미인데, 일본에서는 감자전분, 고구마전분, 소맥전분 등을 이용하는 곳도 있으며, 나라에 따라서는 포도당, 전화당, 설탕 등의 당류를 이용하는 곳도 있다.
(1) 쌀
쌀은 전분함량이 많으며, 가장 양호한 맥주용 전분원료로서 특히 일본에서는 옛날부터 사용하고 있다. 쌀립(粒)의 곡피 및 호분(胡粉)층은 단백질 및 지방이 풍부하며, 정백 (精白)의 경우 겨와 함께 제거되기 때문에, 백미(白米)의 단백질 및 유지 함량은 현미에 비해 현저히 떨어진다. 맥주에는 오로지 경백미만 이용된다.
• 쌀의 성분
(2) 전분
맥주용 부원료로 이용되는 것은 고구마전분, 감자전분, 소맥전분, 옥수수전분 등이다.
• 각종 전분의 호화 온도
(3) 옥수수
미국에서는 부원료의 80%를 차지하며, 일본에서도 최근에 많이 사용하고 있다. 옥수수는 립(粒) 자체로서는 지질함량이 많기 때문에 맥주용으로 배아를 분리해 배유만을 그릿츠(grits; 옥분) 또는 플레이크(flake) 상태로 사용한다. 옥수수기름은 약 80%가 불포화지방산으로 맥주 품질에 악영향을 미치므로 맥주용에는 지질함량이 0.5~1.0% 이하인 것을 사용한다.
(4) 소맥
독일이나 벨기에에서 특수맥주(Weissbier or Weizenbier) 양조용으로 소맥맥아가 사용되고 있다. 소맥에는 백색종, 황색종 및 갈색종이 있는데, 유럽에서 맥주용으로 재배되는 것은 갈색종이다.
• 소맥의 성분
