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第9章 古代生活科技发明(3)

民间饮酒深入到生活中的各个方面,如婚嫁、生育、祝寿、治丧、迎宾等,可以说无酒不成礼、无酒不成席、无酒不成欢、无酒欠敬意。至于逢年过节,“美酒夜光杯”更成了全民族的风习,人们在觥筹交错中除旧岁、迎新年。有人说,中国文化为烟酒文化,此话有一定的道理。

从文献记载上看,中国历史上的文人,几乎无不嗜酒。从屈原、孔融、刘伶、阮籍,到杜甫、白居易、陆游、黄庭坚、元好问、曹雪芹、蒲松龄,包括宋代的道学家朱熹,很少例外,其中最具有代表性的,当推唐代大诗人李白。他自己说:“百年三万六千日,日日须倾三百杯”,并以酒仙自居。他的死,有人说与酒有密切关系。现在我们还可以在一些酒店的匾牌上看到“太白世家”、“太百遗风”等字样,后人取材于他醉酒的故事创作的诗文、书画、雕塑和戏曲,多得不胜枚举。武人之嗜酒,与文人也不分轩轾,例如“力拔山兮气盖世”的西楚霸王项羽,垓下被围时,还在帐中饮酒“数斗”,喝出了慷慨悲怆的《垓下歌》。

酒作为一种生活调节品,适量斟酌有助于消化、延年益寿。但过量饮酒,就会适得其反。小则丧失身家性命,大则误国殃民。中国历史上的殷商时代,饮酒之风甚盛,上至国君下至黎明百姓都嗜酒成癖。国君商纣的酒池甚至可以行船,臣民须臾不可离酒。结果,举国上下酗酒无度,导致亡国。作为他们的后人,当牢记殷鉴不远。

制糖的先驱——中国糖是主要的生活资料之一,人们常把它作为获得甜蜜和幸福生活的象征物。糖与淀粉等同属糖类,糖类与蛋白质、脂肪及无机盐类同为人体保健的4种主要的营养品。糖除直接食用外,还可供食品与调味品工业、医药工业及若干有机化学工业之用。正因为糖在人们的生活中有如此大的作用,所以人们很早就从甘蔗中提取糖了,只是到了后来才扩展到甜菜、芦粟、棕榈、槭及玉米等植物中。

甘蔗的发现是有悠久历史的。据说甘蔗的发现有3种看法:①源于印度。公元前327年亚历山三世在印度见当地人嚼食一种状如芦苇的甜杆植物。②源于太平洋的伊里安岛一带。本世纪30年代,英探险者在此岛采集到热带野生种甘蔗。③源于中国。在《楚辞·招魂》中有“柘浆”一词,“柘”即“蔗”。东汉张衡《七辨》中已有“沙糖”之称。

就中国而言,甘蔗早在两千多年前的周朝末年就被人们取饮蔗浆了。“柘浆析朝酲”,因蔗汁味甜可口,故初时仅供生嚼食用。所谓“古之食蔗者始为蔗浆”,取饮蔗浆实为食用甘蔗的一种最原始的方法。后来,人们在用口嚼蔗取汁的基础上,创造了制糖术。公元398年我国的晋朝人们已经知道了制糖术。至唐宋时代糖业已很兴盛。在唐朝以前,甘蔗取汁方法和设备,现在尚难考查。但唐朝以后,采用竖式二辊子的“木辊”和“石碾”,现仍流传于偏僻地区。这有点儿像“磨豆腐”的情况,让毛驴牵引着石碾绕着转,碾出蔗汁来。只是近代以来,人们才不断地改进压榨机。到了宋代,出现了一本系统叙述蔗糖制造的书,即宋代王灼所着的《糖霜谱》,计一卷共七篇:①说明糖霜缘起;②考查古来已有的糖霜;③种蔗的方法;④造糖的器具;⑤结霜的方法;⑥糖霜杂事;⑦辨别糖霜性味及制造方法。这本书可视为中国制糖术源传的经典。至明代,宋应星在《天工开物》中的第六卷——“甘嗜”

篇,分列了蔗种、蔗品、造糖、造白糖等节目,并绘有轧蔗取浆及澄结糖霜瓦器的图式。

由于中国很早就知道了种植甘蔗,所以早在754年由鉴真和尚将中国种甘蔗传入日本。另由华侨传入东南亚,后来传入阿拉伯,又经地中海传入西班牙。到了17世纪~18世纪,传入世界上许多国家。另外,印度由于其特殊的地理位置,故在2000年以前就掌握了将甘蔗汁加热熬糖的方法。此后印度制糖技术发展很快。公元674年中国唐太宗遣使去印度学习先进的制糖方法,回来后在扬州首先推广制糖技术。到了8世纪70年代,四川涪江流域加工生产出冰糖。中国引进了印度制糖技术后,又把砂糖传到了日本。1751年,日本的平贺源内和中岛屋嘉四郎合力制出了“三盆白”白砂糖。

从以上所述可知,中国和印度的甘蔗及制糖技术都对人类做出了巨大的贡献。但是,就中国而言,在长期的封建社会里,封建地主阶级不重视科学技术的创新和发展,致使制糖技术十分落后。只是进入近代以来,随着科学技术的发展,制糖工业才进入一个蓬勃发展的时期。

由甘蔗制造出糖,正像人们追求甜蜜的幸福一样,其间要经过复杂的“奋斗”历程。总的说来,制糖程序包括运输、取汁、澄清、蒸发、结晶、分蜜、干燥和包装等过程。

中国是种甘蔗的起源中心,在种植实践中积累了丰富的栽培经验。中国的栽培法有种子繁殖法、蔗芽繁殖法和宿根繁殖法。前两种是当年种当年收,宿根法是种植后可多年连续收获。

中国福建省松溪县郑土当乡有一片“百年蔗”,为清代雍正四年(1727年)所种,成为甘蔗王国的“老寿星”。就气候而言,中国南方多处热带、亚热带,此类环境自不待言;就土壤来说,北魏贾思勰《齐民要术》中就有“土壤肥沃偏宜甘蔗”之论。到了宋元时代,甘蔗培植技术进一步提高,注意精耕细作、浇水施肥、加强田间管理。甘蔗成熟、收获以后,就要经水道、火车、蒸汽车或空中缆道等运输到制糖厂了。

甘蔗来到了糖厂,在压榨前,要先经过切断机、细裂机和压碎机的“洗礼”。将甘蔗的组织破坏,使组织散解、细胞破裂,以便增强压榨效果,此即压榨前的准备操作。甘蔗压碎后,就要进行压榨。中国自古迄今,对蔗汁的提取,均采用压榨法。中国自唐朝采用二辊子的“木辊”和“石碾”以来,压榨技术发生了很大的变化。开始是竖式三辊子压榨机,以其压榨辊数来说,可分二辊子、三辊子及八辊子等多种。压榨的作用就是如何使甘蔗通过切、扭、撕、压及辅以渗浸等处理,改变甘蔗形态,破坏甘蔗组织,把甘蔗细胞中的糖分充分挤出来。

由压榨机流出来的混合蔗汁成分非常复杂,虽然经过滤网除去蔗屑等物,但它的色泽还是混浊的,内含有植物胶、有机酸及蔗皮带来的夹杂物和污泥等不纯物。这种蔗汁,常称为粗汁。所含不纯物不但有碍于蔗糖的结晶,并因其中含有机酸类,极易使蔗糖转化成葡萄糖及果糖。故必须把它提净,务使杂质尽除。为此需采用蔗汁澄清方法。主要有石灰法、亚硫酸法、碳酸法及离子置换法等几种。前三者在我国制糖工业中均有采用,是传统澄清法。比如我国自古以来民间就采用石灰法。该法分冷汁加灰法、热汁加灰法和分次加石灰复热法。离子置换法是本世纪50年代以后才创立的方法。在蔗汁中加入石灰后,要对其加热,选取蒸汽外套加热法、蒸汽蛇管加热法和蔗汁管内加热法中任一种进行加热。蔗汁经加石灰及加热后,上层发生泡沫,下层则生成沉淀。中国旧法制糖对所生成的泡沫,直接用杓除去,这对糖分有一定损失。现在新式糖厂的处理方法,都普遍采用沉降法并配合过滤法,使浮游及下坠沉淀分离,获取清液。

清液获取后,必须加以浓缩,才能适合煮糖用。这就是糖汁的蒸发浓缩工作。这项工作在蒸发器中进行,所用的蒸发器,有3等~5等多效蒸发罐。蒸发后,就变成糠浆了。

蒸发出来的糖浆,尚含有35%~45%的水分,必须再加以浓缩,煮成糖膏,使含糖浓度达到过饱和,析出蔗糖晶体,这一操作,叫做煮糖。由于晶体的形成和培养长大,须充分掌握浓度、纯度、温度、压力等。与一般蒸发不同,因此“煮糖”不能就在蒸发罐内进行,而要在真空煮糖罐内进行。同时,在真空罐中煮糖,温度较低,可避免因过热使糖色变黑的现象。这样,当糖汁在煮糖罐中煮成极浓的糖膏,其晶粒培养到一定阶段时,由于糖膏稠,因而在后期晶体的成长速度特别缓慢。普通的真空煮糖罐所具备的条件已不能顺利地完成任务,因此,就要利用结晶机来促成结晶的快速形成。

糖膏经过结晶机以后,就来到了制糖过程的最后阶段,即分蜜、干燥及包装。分蜜是把糖膏中所含砂糖(固体)和糖蜜(液体)分离,该过程中在分蜜离心机中进行。分开后,从离心机排出来的砂糖(含水05%~3%),经砂糖输送器来到干燥室,运用热力方法使砂糖在干燥机上进行干燥。干燥和冷却后的砂糖,由干燥机底卸入斜置的匡转筛中,除去粗粒,便可包装。

包装的方法,有用人工包装的,也有用自动包装机包装的。砂糖装包后便可送往防潮性能良好的货仓。

以上介绍了蔗糖的生产技术过程。实际上,就世界范围而言,甘蔗只能在热带和亚热带环境生长,所以受到一定的限制。欧洲气候寒冷,甘蔗栽培不易,如果不拥有温暖的殖民地国家是不能栽培甘蔗的。于是德国的化学家马克格拉夫一心要在甘蔗之外的植物中提取砂糖。马克格拉夫通过研究,证实能够从甜菜这种植物中提取砂糖的结晶。他的学生阿夏德又继续研究,终于发现了多糖的甜菜品种。1801年,他创建了甜菜糖厂。后来,别的科学家也从其他一些植物中提取到了砂糖,但无论从产量或质量等方面都不及蔗糖和甜菜糖。

这样,在世界范围内就形成了以甘蔗糖为主,以甜菜糖为辅的制糖工业布局。糖的大量制造,为人类的生活和生产提供了大量的原料,人类正越来越多的受惠于这一充满甜象征意义的甘甜尤物。

我国在夏禹时代就掌握了制盐技术

盐,是我们再也熟悉不过的东西了,一日三餐,谁少得了盐?可是,什么是盐以及盐是怎样制造出来的,未必尽人皆知。

要说明什么是盐,首先要谈谈盐类和盐的问题。在化学上所称的盐,种类是非常广泛的。凡是含有金属原子和酸根的化合物都叫作盐,因为盐的种类繁多,故称之为盐类。在盐类中,氯化钠是最普遍最主要的一种,我们通常所说的食盐,就是氯化钠。食盐是人类日常生活的必需品,我国自古就把盐列为开门七件事之一,并且盐是组成人体的一种成分。在我们身体中经常要保持375克的盐分,才能保持血液正常循环和肌肉正常的发育。另外,除食用外,盐还用于洗涤用具、消毒以及工业、畜牧业等领域。

正因为盐有如此重要的作用,所以古人很早就学会制盐了。相传在神农时代,劳动人民就揭开了盐业生产的秘密。到了周代,有的部落所产的盐,除本身食用以外,还作为朝拜公侯的贡品。据可查考的周礼、诗经等书,上面都记载着盐的种类和简单的产制方法。此外见于典籍的,如“风沙氏煮海为盐”证明起码在夏禹时代,胶州湾一带已利用海水煎盐了。从书经上的南风歌看来,至迟在虞舜时,山西解池就开始利用风日晒盐。秦孝公时,益州太守李冰,穿广都盐井,这说明井盐起码在战国时代就已经有了。在当时有一个“一匡天下,九合诸侯”的齐国,其国力强大,能够称霸天下的原因,主要是齐国宰相管仲把国家治理得好。

他办了三件大事:一是发展农业:二是冶铁;三是制盐。后来汉朝有个桓温,写了一本书叫《盐铁论》,把盐与铁并提。由此可见,古人对盐业生产与经营是相当重视的。

从上面的简单叙述中可以看出,我国的盐业生产,有着悠久的历史,几千年来盐的产量也在不断地提高。但是,由于受到历史条件的限制,在生产方法上,一直是比较原始落后的。清代以前,海盐生产完全靠锅灶煎熬。清朝康熙以后,由日晒逐步地代替了煎盐。这一生产方法的改变,为后来提高盐的产量,降低生产成本,起了很大的作用。这对盐业生产来说,可以说是一次伟大的技术革命。

进入近代以来,随着科学技术的发展,尤其是化学工业的飞速发展,人们对盐的需求与日俱增。盐业生产不仅要满足日益增长的人口饮食需要,还要满足其他工业的各种不同需求。在这种情况下,盐业生产技术取得了很大的进步。那么,盐是怎样产制出来的呢?

由于盐有不同的种类,因此就有不同的制作方法。关于盐的产制方法,首先从盐的可溶性谈起。盐很容易溶解在水里,一般说来,一份的盐大约需要27份的水才能全部溶解。也就是说,在100克的水中能够溶解37克的盐。凡是含有盐分的水,如果水和盐达到了这样的比例,我们就称它为饱和盐水。达到饱和的盐水就不能再溶解盐了,若是再加进一些水去,盐就可以继续溶解;相反的,如果已经饱和的盐水,通过蒸发使水分减少,那么,盐也就会结晶出来。我们把含有盐分的海水晒制成盐,也就是这个原理。根据这个原理,我们对海盐、池盐、井盐、矿盐、土盐等的提取,就容易多了。

就海盐而言,海盐生产方法有晒制和煎熬两种。晒制是最主要的方法。晒制就是利用太阳的热能和风力蒸发成盐。海水晒盐在我国,目前由于生产设备不同,又有滩晒、板晒、坦晒、坎晒等几种方法。不论哪种方法,都是提取海水中所含的盐分。换句话说,就是根据海水中各种物质溶解度的不同,将海水浓缩,提取其中的氯化钠成分。

滩晒,是我国海盐生产的主要方法。盐滩主要由储水池、蒸发池、调节池、结晶池构成,另外还有一些卤水流经的沟道,以及把水从低地提到高地的扬水设备。滩晒的主要生产过程一般分为以下几项:第一,纳潮。就是在涨潮时,海水的水位较高,通过引潮沟把海水引到储水池内,或用扬水机扬入储水池内,使储水池内经常蓄存一定数量的海水,以供应晒盐的需要。第二,制卤。制卤就是把纳进来的海水经过分段蒸发而使它达到饱和的一段加工过程。

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