半坡和姜寨出土仰韶文化早期尖底瓶的釀酒功能_風聞
中国考古-中国社科院考古研究所官方账号-中国社科院考古研究所2021-07-21 22:30
摘要:本項研究採用科學方法檢驗了陝西半坡和姜寨遺址出土的11件仰韶文化早期尖底瓶中的微植物和微生物遺存。從殘留物中發現的澱粉粒、植硅體、黴菌、酵母細胞和棒狀方解石晶體中獲得的多種證據表明,這些尖底瓶曾用於釀酒。釀酒原料主要包括黍等其他穀物(粟、稻米、小麥族)、豆類和塊根植物(栝樓根、芡實)。使用蘆葦吸管咂酒可能是當時的飲酒方法之一。仰韶人掌握兩種釀造方法:利用發芽的穀物釀造谷芽酒和利用發黴的穀物加植物莖葉制麴釀造麴酒。這兩種方法有時分別採用,有時也許同時採用。
近年來,考古學家對中原地區3個前仰韶時期遺址(舞陽賈湖、寶雞關桃園和臨潼零口;距今約9000~7000年)出土的小口鼓腹罐和4個仰韶中晚期遺址(西安米家崖、高陵楊官寨、藍田新街和澠池丁村;距今約6000~5000年)出土的小口尖底瓶進行了殘留物分析。這些研究採用科學方法直接分析陶器內殘留物,通過觀察其中澱粉粒、植硅體和真菌的形態,證明這些器物用於釀造以黍或稻米為主要原料的發酵酒精飲料,釀造方法包括谷芽酒和麴酒。但是這兩組釀酒器的年代並不銜接,有近1000年的缺環,此時正處於仰韶文化早期(距今約7000~6000年),是小口尖底瓶出現的時期。
與仰韶中晚期的大型尖底瓶有所不同,早期的尖底瓶以中小型為主。例如,根據姜寨發掘報告,仰韶早期的27件尖底瓶標本高度大多都在16.8~48釐米範圍之內,只有1件高度為74.4釐米;而2件仰韶晚期標本高度為57和74釐米。根據對10個仰韶文化遺址(臨潼姜寨、隴縣原子頭、高陵楊官寨、扶風案板、寶雞福臨堡、西安米家崖、秦安大地灣、陝縣廟底溝、洛陽王灣、靈寶西坡)中62件尖底瓶高度數據的分析,29件仰韶早期尖底瓶中有26件(90%)高度在16.8~42釐米之間,只有3件(10%)高度在74.4~94.5釐米之間;仰韶中晚期的22件尖底瓶的高度均在39~87.5釐米範圍之內(圖一)。這些數據顯示,從仰韶文化早期至晚期,小口尖底瓶形制趨於向大型發展。雖然我們的前期研究已證實晚期的尖底瓶用於釀酒,但我們尚無法確認早期尖底瓶是否有類似的功能。
小口尖底瓶(尤其是中小型)的功能是考古學家們長期爭論的問題,其主要觀點包括:汲水器、淨水器、乾旱地區祭天祈雨的禮器、盛酒的祭器或禮器、釀酒器及儲酒器等。其中汲水器的觀點曾經最為流行,並編進中學教材,但是有學者在進行實驗後證明使用尖底瓶汲水並不十分實用。
早期尖底瓶的功能分析對重建中國史前時期釀酒技術的起源和發展至關重要。西安半坡和臨潼姜寨是著名的仰韶文化遺址,代表了黃河流域新石器中期以粟作農業為基礎的環壕聚落。兩遺址的陶器組合中都有數量較多的小口尖底瓶。2017年,斯坦福大學考古中心與半坡博物館合作,對從半坡遺址(2件)和姜寨遺址(9件)出土的11件仰韶文化早期不同大小的尖底瓶標本進行了微植物和微生物殘留物的提取和分析,主要目的是檢驗穀物釀酒的證據。這些尖底瓶出土於成人墓葬、房址、灰坑及甕棺葬。出於墓葬的是隨葬品,均為中小型,基本完整;大型器出土於居住區,均破損。1件用於兒童甕棺的尖底瓶應為該器物的二次利用(圖二)。其中半坡尖底瓶標本屬於半坡類型,姜寨標本屬於姜寨I期和II期(半坡類型和史家類型)。對這兩個仰韶典型遺址中出土的尖底瓶殘留物分析有望提供比較全面的功能性資料,同時也可以檢驗在不同的埋藏環境中有機物的保存程度。
一、穀物發酵酒釀造過程及其殘留物特徵
檢驗尖底瓶是否有釀酒功能,首先要了解發酵酒的釀造過程。穀物釀酒包括兩個過程:第一是糖化,通過澱粉酶的作用將澱粉轉化為糖;第二是發酵,通過酵母的作用將糖轉化為酒精和二氧化碳。利用富含澱粉植物(包括穀物和塊根植物)釀酒的基本方法有三種:(1)谷芽酒,首先將穀物發芽使酶得以活化,然後加熱水糖化,再利用酵母發酵。(2)麴酒,使用穀物制麴,有時加入某些植物莖葉或種子,稱為草麴。例如,江南地區普遍利用蓼草(Polygonum)製作小麴,台灣原住民使用多種植物做麴,其中包括藜屬(Chenopodium)種子。麴中含有多種微生物,包括黴菌、酵母和細菌(其中黴菌可以分泌多種酶),然後將麴拌入蒸熟或煮熟的穀物,糖化和發酵同時進行(並行複式發酵法),可達到更高的酒化度。(3)口嚼酒,首先口嚼穀物或塊根植物,利用人唾液中的酶達到糖化的效果,再利用酵母發酵。
古代文獻中也有早期釀酒方法的記述。根據甲骨文的記載,商代至少有酒、醴和鬯三種酒。周代文獻中對這些酒的釀造方法有了進一步説明。《尚書·説命》有“若作酒醴,爾惟麴糵”的記載。糵的意思是發芽穀物。明代宋應星著《天工開物》也説“古來麴造酒,糵造醴”。這些正是我們所説的麴酒和谷芽酒。先秦文獻中多處提到鬯,如《詩經·大雅·江漢》有:“釐爾圭瓚,秬鬯一卣”。毛傳解釋為:“秬,黑黍也,鬯香草也,築煮合而鬱之曰鬯。”鬯為何種香草,自古以來眾説紛紜。但是基本的共識為,鬯是黍加以某些草本植物釀造而成的酒,相當於後代所説的草麴釀酒。口嚼酒不見於先秦古代文獻,但近代民族學研究中多有記述,其中包括見於台灣原住民的釀酒傳統。
值得注意的是,這三種釀酒方法的主要區別在於糖化過程,而發酵都是利用酵母。小口尖底瓶有3個形制特點適於酵母進行發酵。首先,酵母存在於自然環境中,在合適的温度、濕度及營養環境中會很快繁殖;但是需要在厭氧的環境中才產生酒精和二氧化碳。因此,用於釀酒的陶器一般為小口,以利於封口,形成厭氧環境。小口尖底瓶的口部設計,與釀酒器皿需要封口與提供厭氧環境的要求相符。雖然尖底瓶的小口不便於倒進醪液,但是這一問題完全可以通過漏斗解決。其次,釀酒會產生大量渣滓,如原料中的穀殼、酵母等;小口尖底瓶底部呈錐狀體有利於渣滓的集中和沉澱。此外,由於酵母發酵時釋放二氧化碳併產生熱量,醪液中會出現上下的自然對流(convection currents);熱流從錐狀底部上升到醪液的上部,同時周圍温度低的液體下降,形成循環運動模式;對流的過程最終使發酵容器內的液體温度達到均勻,有利於保證酒的質量。液體的高度與自然對流的強度成正比;尖底瓶一般為瘦高型體,高度與直徑的比例基本都大於2:1,該特點可促進自然對流。這種錐狀體的設計也見於現代啤酒廠的筒形錐底發酵罐的形狀,經測試證明是啤酒發酵罐的最佳設計。根據釀造發酵過程的原理,對陶器殘留物的特徵及其中微植物和微生物的分析可以幫助我們鑑定釀酒使用的原料和釀造方法,列舉如下:
1.澱粉粒和植硅體分析有助於鑑定釀酒原料的種類。由於糖化過程需要在較高温度下進行(65~70ºC),會對澱粉粒造成特定的損傷和糊化特徵,因此澱粉粒的損傷形態能夠提供是否經過發酵的信息。根據我們的釀酒實驗及觀察釀造過程中澱粉粒的變化,經過糖化發酵的澱粉粒的損傷特徵為:表面有中心凹陷、裂痕及微型凹坑,有些顆粒的中心部分幾乎完全缺失,僅保存邊緣部分並在偏光鏡下顯示雙折射光澤,有些顆粒表面部分缺失、部分層紋暴露、也有些具有膨脹變形的糊化特徵,消光十字模糊或消失等。這些損傷是澱粉酶分解以及糖化時加熱的綜合作用造成。值得注意的是,器物上的澱粉粒也可能被土壤環境中存在的酶分解而出現損傷,如部分缺失、出現裂痕及微型凹坑等。但是發酵過程形成特有的損傷特徵,既有酶的分解,又有加熱造成的糊化特徵。特別是那些中心部分缺失但邊緣部分仍存,並有雙折射光澤的糊化澱粉粒、最具代表性。這些發酵所造成的糊化與一般的蒸煮食物所造成的損傷糊化形態也有明顯區別;後者主要表現為澱粉粒比較均勻地向周邊膨脹,而不見中心部分缺失的現象。釀酒過程中,在加入作為糖化劑的原料時(發芽穀物或麴),也加入經過蒸煮的穀物;因此在醪液中也會存在具有一般蒸煮特徵的澱粉粒。
2.如果古代陶器盛裝的是谷芽酒,那麼穀物的穎殼有可能保存在器物內壁上;因此可以根據殘留物中穎殼植硅體的存在進行判斷。對穎殼植硅體的種屬鑑定有助於瞭解釀酒使用的發芽穀物種類。這一方法已經運用在上述多項酒器殘留物的研究中。必須指出,根據穎殼在陶器中出現推測釀酒方法有一定侷限性。因為如果古人在加工穀物時沒有把穀殼脱淨,這樣也會在釀酒陶器殘留物中發現少量穎殼植硅體。
3.如果陶器盛裝的是麴酒,那麼與酒麴有關的黴菌可能會保留在殘留物中。中國傳統釀酒使用的酒麴中的黴菌主要包括麴黴(Aspergillus)、根黴(Rhizopus)、紅曲黴(Monascus purpureus)及毛黴(Mucar)等。黴菌的主要組成部分包括菌絲、孢子和孢子囊。黴菌由分枝或不分枝的菌絲構成,交織在一起的菌絲稱菌絲體。菌絲是黴菌營養體的基本單位,由孢子發芽而成。在菌絲的生長過程中,一部分化為孕育菌絲,頂端生出孢子囊,產生孢子。不同黴菌的菌絲、孢子囊和孢子的形態有別。在古代標本中的黴菌如果保存的好,可以根據其形態特徵進行初步鑑定。釀酒黴菌的最早證據來自寶雞關桃園遺址前仰韶時期的陶壺上,形態與麴黴和根黴相似。另在澠池丁村仰韶中期尖底瓶的殘留物中發現有麴黴和毛黴。
4.在制麴過程中加入某些野生植物莖葉或種子,是由於植物莖葉上會附着多種黴菌、酵母及細菌,能夠提供製麴過程中所需要的菌羣。關桃園前仰韶時期的釀酒陶器殘留物中有大量主要來自植物莖葉的棒型植硅體,與黴菌共存,應是利用草麴的結果。因此,殘留物中存在較多莖葉植硅體應為使用草麴的證據。
5.無論哪種釀酒方法都需要酵母菌幫助發酵,因此酵母的存在是釀酒的重要證據。傳統釀酒所利用的酵母有多種,其中最常見的是釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。其形狀為圓形和橢圓形,長度大致為5~10微米。鑑定酵母的最好標誌是芽殖狀態;芽殖是酵母菌最常見的繁殖方式,表現為細胞表面向外突出,長出芽體,逐漸增大到正常大小時,與母體脱離,成為一獨立細胞。顯示出芽殖狀態的酵母細胞也發現在關桃園和丁村的釀酒陶器殘留物中。
6.根據人類學家在非洲埃塞俄比亞的調查,當地民族有利用穀物釀造谷芽酒的傳統。釀酒的陶罐是專門製作並專用於釀酒發酵;每次發酵後剩在陶器中的渣滓要留到下一次釀酒時才洗,而且從來不將發酵罐完全清洗乾淨,因為他們認為如果洗乾淨會加速酒液對陶罐表面的侵蝕。這種做法實際上會使一些釀酒原料留在器壁上,並滲入器壁內,使微生物(例如酵母)在發酵罐中得以保存。重複使用專用的釀酒容器有利於保存和選擇理想的發酵微生物羣,這也是接種發酵的方法之一。接種發酵方法有多種,世界各地的古今釀酒史中普遍存在,許多古代釀酒器壁上常見一層有機殘留物,應為長期重複使用的結果。因此,為了選擇理想的菌羣,有效地進行長時期的接種發酵,釀酒器在使用期間應該不用於其他功能。以此推測,考古遺存中有明顯殘留物的發酵罐很可能是專用的釀酒器。
7.尖底瓶殘留物中是否存在與釀酒發酵有關的微植物和微生物組合是判斷是否為酒器並分析釀酒方法的重要證據。這種特殊組合不存在於土壤中或與酒無關的器物上。因此,根據分析採自土壤或非釀酒陶器上的控制標本,與殘留物標本比較,也可以進一步幫助判斷殘留物是否確實與陶器功能有關。
二、標本採集和分析方法
半坡遺址發掘於1954~1957年,姜寨遺址發掘於1972~1979年。兩遺址出土的陶器在發掘之後都已經過清洗,存放在半坡博物館文物庫房中。根據上述釀酒器的特點,我們選擇陶器內壁表面可見黃白色或黃黑色殘留物痕跡的標本進行取樣(圖二,B、C)。殘留物樣品的採集及分析方法的過程為:(1)用乾淨牙刷清掃每件器物表面的浮土。(2)對小型陶器殘片使用超聲波清洗儀震盪6分鐘,對大型陶器使用超聲波牙刷清洗6分鐘,獲得液體殘留物;同時用乾淨的刀片在陶器內部表面直接刮取固體殘留物。(3)在實驗室通過EDTA(Na2EDTA﹒2H2O)清洗法和重液離心法將殘留物進行分離,重液為比重為2.35的多鎢酸鈉(sodium polytungstate)以便同時提取可能存在的多種微植物和微生物遺存(包括澱粉粒、植硅體、真菌等);吸取分離後的殘留物溶液滴在乾淨的載玻片上,乾燥後滴加50%甘油溶液,加蓋玻片,並用指甲油封片。(4)使用剛果紅(Congo Red,0.1%,1mg/ml)染色法對部分器物的殘留物中一小部分進行測試,以判斷是否存在糊化澱粉粒。(5)微植物和微生物記錄使用蔡司生物顯微鏡(Carl Zeiss Axio Scope A1),配備有微分干涉相差(DIC)及偏振光裝置,並配有數碼相機(AxioCam HRc Rev.3)記錄影像。
我們提取了半坡博物館庫房標本架上的塵土作為控制標本,發現其中有大量纖維和孢粉,但只有極少量澱粉粒,不見糊化特徵,與陶器殘留物的組合截然不同(表一~三)。這一分析可以證明陶器內壁附着的殘留物不是環境的污染,而是與器物的原始功能有關。
三、殘留物分析結果
經分析,尖底瓶殘留物中發現有較多澱粉粒、植硅體、黴菌的菌絲、孢子和孢子囊、以及酵母細胞;並有少量棒狀方解石晶體。以下,我們對殘留物結果進行詳細描述。
1.澱粉粒
11件陶器標本的殘留物中共發現328顆澱粉粒,其中242顆(73.8%)可以鑑定為6種類型(圖三)。有86顆(比例26.2%)澱粉粒缺少鑑定特徵,歸為無法鑑定類(表一、圖四)。
I型為黍亞科(Panicoideae)(n=72;比例22%;出現率72.7%),粒長7.13~19.05微米,為多邊體或近圓形,臍點居中,多有裂隙。這些特徵見於粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)及薏苡(Coix lacryma-jobi L.)的澱粉粒,往往很難鑑定到更精確的分類。
II型為薏苡(C.lacryma-jobi L.)(n=33;比例10.1%;出現率36.4%),粒長為8.61~23.03微米。其形態特徵可區別於粟黍,但與薏苡相似,如粒型較大、臍點偏心、消光十字臂呈“Z”形曲折狀。
III型為小麥族(Triticeae)(n=103;比例31.4%;出現率81.8%),粒長4.72~44.96微米,粒型為透鏡體,臍點居中。這些特徵與中國北方常見的冰草屬(Agropyron sp.)、披鹼草屬(Elymus sp.)和賴草屬(Leymus sp.)的澱粉粒近似。
IV型為栝樓根(Trichosanthes kirilowii)(n=29;比例8.8%;出現率63.6%),粒長10.2~32.79微米,其型態為圓形、鐘形、半圓形等,臍點居中或偏心,消光十字多彎曲。栝樓廣泛分佈於中國南北方。
V型為豆類,可能為野豌豆(Vicia sp.)(n=3;比例0.9%;出現率18.2%)粒長22.57~27.4微米。呈不規則的橢圓形或腎形,消光十字有多個臂,中心呈現大面積黑色區域。秦嶺地區有17種野豌豆,古文獻中的“薇”鑑定為大野豌豆(Vicia gigantea Bunge)。詩經中“小雅·采薇”記述了西周人在渭河流域採集野豌豆的活動。
VI型為芡實(Euryale ferox)(n=2;比例0.6%;出現率9.1%),澱粉粒整體為近圓形聚合體(23.28、26.89微米),內部包含許多小形多邊體顆粒(n=22;2.8~5.41微米)。這些特徵與芡實十分接近。在我們的現代對比標本中,芡實澱粉粒往往呈圓形或橢圓形出現(直徑9.51~32.33微米),內含大量小型顆粒(1.71~3.93微米)(圖三,8)。我們僅在BP2標本上發現兩顆芡實澱粉粒聚合體,其中一顆部分缺失(圖三,7)。芡實生在池塘、湖沼中,遍佈中國南北各地。
總之,澱粉粒殘留物中包含的植物主要是粟黍、薏苡和小麥族,另外有少量的栝樓根、野豌豆和芡實。這些植物的澱粉粒均見於中國北方新石器時期的磨盤磨棒上以及渭水流域新石器時代的陶器殘留物中。其中最常見的植物包括粟黍、薏苡、小麥族和栝樓根;臨潼零口和寶雞關桃園的新石器早期陶器中有類似野豌豆的澱粉粒,藍田新街的仰韶文化晚期的尖底瓶中發現有芡實。根據關中地區西安魚化寨和華縣東陽遺址的浮選結果,粟黍是仰韶時期最主要的農作物。半坡-姜寨陶器澱粉粒組合反映了渭水流域仰韶文化先民普遍栽培和採集的植物。
另外,大多數澱粉粒都顯示有損傷特徵(61.2%),並可以分為未糊化(29.9%)和糊化(31.3%)兩類。前者可以代表澱粉酶分解造成的破壞,後者具有經加熱和發酵造成的糊化特點。另外也有少量糊化澱粉粒顯示為一般蒸煮所致,這類糊化特徵在我們的釀酒標本中也很常見(圖四)。綜合來看,澱粉粒的整體特徵包含了植物發酵所造成的的各類損傷現象。
2.植硅體
殘留物中共發現852顆植硅體。8件器物中出有來自黍族穎殼的植硅體(n=288;23.8%),其中大多數只能鑑定為黍族(n=176),其次為黍的η型(n=111),只有1例為粟的Ω型。鑑於絕大多數能夠鑑定到屬的穎殼均來自黍,推測那些定為黍族的穎殼大多數也是黍。啞鈴型、多鈴型和十字型等一些黍亞科中常見的植硅體主要出現於9件器物中(n=61),大部分可能來源於黍;其中一部分十字型植硅體的長或寬超過18微米,不見於粟黍,可能來自薏苡的內稃和外稃。有3例為絞合狀樹枝狀型,可能來源於早熟禾亞科的穎殼;殘留物中有較多的小麥族澱粉粒,因此推測這些穎殼可能來自野生小麥族,但無法準確確定其來源種屬。另外,有一例水稻穎殼的雙峯型。還有較多禾本科中常見的棒型、扇型和帽型,其中包括6例來自蘆葦莖葉的盾型。主要見於真雙子葉植物(eudicots)莖葉的毛細胞出現在10個標本中(n=30)。毛細胞來自於菊科(Asteraceae)、榆科(Ulmaceae)、葫蘆科(Cucurbitaceae)、蕁麻科(Urticaceae)等植物,我們目前尚無法提供更準確的鑑定;但殘留物中有屬於葫蘆科的栝樓根澱粉粒,標本中的毛細胞中是否有些來自栝樓,需要將來做進一步分析。總之,殘留物中有大量黍族和少量小麥族及水稻的穎殼植硅體,並與禾本科的多種植物莖葉植硅體共存(表二、圖五)。
3.真菌(酵母和黴菌)
殘留物標本中共發現412個真菌個體或組合,包括酵母細胞和黴菌(表三)。
在8件陶器上共發現134個酵母細胞,為圓形和橢圓形,直徑範圍3.19~11.9微米。其中40個顯示出有小突起狀的芽體,是芽殖的初期形態(圖六,1、2)。這些酵母細胞形態與釀酒酵母接近(圖七,8),但我們無法僅僅根據形態鑑定其種屬。
除了2件標本外(JZ3,JZ8)其他陶器標本都發現有較多黴菌的組成成分,包括154個菌絲和菌絲體、80個孢子囊和44個孢子。其中有些具有麴黴和根黴的特徵。麴黴菌絲有分隔,無假根,分生孢子梗從厚壁而膨大的菌絲細胞生出,分生孢子梗頂端膨大而形成頂囊,頂囊表面產生小梗,從小梗生出分生孢子。根黴菌絲無分隔、有假根、菌絲在與假根相對位置向上生出孢囊梗,頂端形成孢子囊,內生孢囊孢子。孢子囊的囊軸明顯,囊軸基部與柄相連處成囊託。毛黴的外形成毛狀,菌絲無隔,有分枝,囊軸球形,與囊梗不分隔,無囊託。根黴和毛黴形態比較相似,但毛黴無假根(圖七,1~7)。
在JZ2標本發上發現大量的黴菌(n=137),大多數具有明顯的麴黴特徵,其中至少有42個可以分辨出分生孢子梗和圓形的頂囊,以及從頂囊表面生長出的小梗和孢子。同時,JZ2中也有少量根黴或毛黴,顯示為與孢子梗連接的圓形孢子囊,其中還可見的黑褐色的孢囊孢子。在BP1和JZ5中發現有分枝的菌絲,其形態類似根黴從假根相對位置生長出菌絲的狀態(圖六;對照圖七中的相應黴菌形態)。
4.棒狀方解石晶體(rod-shaped calcite crystals)
在3個標本中發現有少量棒狀晶體。這些晶體大多表面光滑,以單體出現,多為直棒形,有方鈍形末端。在偏光鏡下可見雙折射光澤(圖五,11、12)。這些特徵與棒狀方解石晶體的形態十分吻合。棒狀方解石晶體是真菌菌絲生物礦化的結果,菌絲在分解後將針狀物釋放到周圍環境中。棒狀方解石晶體的出現表明殘留物中曾存在真菌,與上述真菌菌絲的鑑定互為佐證。
四、討論:殘留物組合與釀酒和飲酒方法
綜合殘留物中各種微植物和微生物的出現情況,可以觀察到以下現象。
第一,根據澱粉粒和植硅體的類型可以推測,尖底瓶中盛裝的植物種類包括粟黍、薏苡、水稻、野生小麥族、野豌豆、栝樓根及芡實。有明顯糖化和發酵特徵的澱粉粒存在説明這些植物是釀酒原料。其中各種穀物澱粉粒在數量和出現率中都佔主要地位,而豆類和塊根類較少。姜寨植硅體中有1例水稻穎殼的雙峯型,但澱粉粒中沒有發現水稻。根據我們的釀酒實驗,大米澱粉粒在發酵過程中大部分消失,而且大米澱粉粒顆粒很小,如果不是以羣組的狀態出現,不易鑑定,因此可能很難在古代殘留物中發現。另外,在釀酒發酵過程中,大部分澱粉粒由於糖化和糊化而變形,導致無法鑑定。因此,我們不能根據澱粉粒的數量直接計算釀酒原料的比例,但大致可以推測主要的釀酒穀物為粟黍、薏米、小麥族和稻米,並附加野豌豆和塊根植物。
第二,小麥族澱粉粒的出現率較高,見於9件陶器,並在其中3件陶器中(BP2,JZ2,JZ3)與早熟禾亞科穎殼植硅體共存。這些澱粉粒和植硅體可能來自同樣的植物,但目前無法鑑定到種屬。這些殘留物至少説明仰韶時期對野生小麥族植物的利用包括釀酒。
第三,在姜寨的8件標本中發現黍族穎殼植硅體;其中2件標本(JZ3、8)有數量非常高的黍族穎殼(分別為51、110),但基本不見黴菌(圖八)。穀物穎殼和相應的具有發酵特徵的澱粉粒同時出現可以作為釀造谷芽酒的指示物,因此這2件尖底瓶中盛裝的可能是以發芽黍為單純發酵劑的谷芽酒。渭河流域釀造谷芽酒的最早證據見於臨潼零口遺址白家期的小口鼓腹罐的殘留物中,其釀酒原料主要為黍和稻米,年代接近距今7800年[2]。零口距離姜寨約19公里,兩遺址中的釀酒原料和方法的類似,可能與其相似的自然環境及同一地區的技術傳承有關。
第四,利用黴菌制麴釀酒的方法見於2個遺址中,其中9個標本中黴菌的數量在8個個體以上。能夠鑑定的黴菌包括麴黴和根黴。尤其在JZ2標本中發現大量黴菌的片段,如孢囊和菌絲;以麴黴為主,並有少量根黴。利用麴黴和根黴釀酒的最早證據見於寶雞關桃園前仰韶時期的陶器上,是至今所知中國最早的麴酒。另外,澠池丁村仰韶中期尖底瓶殘留物中發現麴黴和毛黴。這3種黴菌都是現代麴中常見的菌種。麴黴和根黴在一個尖底瓶(JZ2)中集中出現説明仰韶早期人們已經有意識地選擇和培養有益的發酵菌羣。他們並不明白其中的科學原理,而是經歷了千百年反覆嘗試而獲取的實踐經驗。
另外,在半坡—姜寨陶器上發現有較多黴菌的8個標本中,3個不見穎殼植硅體(BP1、2;JZ8),説明是單純使用酒麴釀酒。另外6個標本中發現既有黴菌又有穎殼植硅體(JZ1、2、4~6,9),可能是在同一器物中曾經利用穀物發芽和酒麴兩種方法釀酒。從整體來看,我們觀察到的兩種釀酒方法和器型大小之間沒有直接聯繫。例如,可以鑑定為單純使用酒麴的標本(BP1、2;JZ7)和可能使用兩種釀酒方法的標本(JZ1、2、6、9)都來自大小不同的尖底瓶。另外,我們不能肯定那些只有極少量穎殼植硅體的標本(JZ5只有1個黍穎殼植硅體)屬於有意識利用發芽穀物釀酒(圖八)。
第五,每個標本中都發現有棒型植硅體;這類植硅體主要來自禾本科植物莖葉,但是也見於穎殼中。標本中出現棒型植硅體可能反映兩種情況:(1)如果在制麴過程中加入某些植物莖葉作為草麴,那麼殘留物中會同時存在黴菌和來自莖葉的棒型植硅體。我們的標本中有4例(BP1、2;JZ2、6)是較多數量的黴菌(n=24~137)和棒型植硅體(n=39~105)共存,其中兩例不見穎殼;這4例標本可能是使用草麴的反映。(2)如果殘留物中不見或極少黴菌,但有較多穎殼和棒型植硅體,那麼這些棒型植硅體也許主要來自穎殼。標本中的JZ3、8可能屬於這種情況(圖八)。
第六,根據有些尖底瓶口沿磨損的微痕形態(如垂直向線狀痕),我們曾經推測仰韶人可能使用蘆葦或竹子做的吸管飲酒。在本文所分析的2個姜寨尖底瓶標本中(JZ2、8)發現來自蘆葦莖葉的盾形植硅體(圖五,7),可以作為使用蘆葦吸管飲酒的佐證。
BP1、BP2、JZ7為單純麴酒;JZ3、JZ8為單純谷芽酒;其他可能為兩種方法混合釀造。
第七,仰韶文化早期代表着一個相對平等的農業社會,在所有仰韶遺址的居住區和墓葬中都出土有尖底瓶,該器物的廣泛分佈表明酒被人們普遍享用,而不是僅作為少數精英人士的奢侈品。各種大小的尖底瓶可能在不同的社會場合中使用,例如,小型尖底瓶可能適於個人或家庭飲用,而大型尖底瓶可以滿足更多人的需求,如社區宴饗時的羣飲。這一推測需要更多的證據來檢驗,但半坡和姜寨的聚落模式可以支持這種假設;兩個遺址均為有壕溝圍繞的村落,少數大型公共建築被許多中小型的家庭住所圍繞。大型公共建築與宴飲活動之間的關係也已經通過對河南偃師灰嘴遺址大房子地面中殘留的分析得以確認。此外,尖底瓶的形制趨於向大型發展,這與仰韶大房子的規模從早期(約100平方米)到晚期(約300平方米)增加的總體趨勢一致。這一規律也許意味具有宴飲性質的公共聚會的規模逐漸擴大。這些現象都表明,仰韶文化中的飲酒行為與社會複雜性發展之間有着密切的關係。
最後,器物埋藏學背景的差異似乎影響了殘留物中微生物的保存,特別是澱粉粒的保存。來自墓葬的2個完整小型尖底瓶(JZ2、9)中發現了最多的澱粉粒數量(65和69),JZ2中也保存了最多的黴菌(137)。而來自房址(JZ5)和甕棺(JZ7)的標本保存的澱粉數量最少(各為6)。這些結果表明,為了獲取最好的釀酒證據,除了針對器表有可見殘留物的釀酒器之外,墓葬中完整的隨葬品也是較理想的採樣對象。
五、結論
以上的分析證明,出現於7000年前最早的仰韶文化尖底瓶是一種新型的釀酒容器,其結構設計有利於釀造發酵。酒的原料是當時常見的各種栽培和野生植物,大小不等的尖底瓶可能用於不同的社會場合。綜合半坡和姜寨尖底瓶殘留物中澱粉粒、植硅體、黴菌、酵母細胞和棒狀方解石晶體的組合規律可以看出,黍可能是釀酒的主要原料,加以其他穀物(粟、小麥族、水稻)、豆類和塊根植物(栝樓根、芡實)。釀酒方法基本為谷芽酒和麴酒兩種,使用蘆葦吸管咂酒可能是飲酒方法之一。谷芽酒主要利用黍發芽,制麴的原料包括穀物和禾本科植物莖葉,麴中的黴菌主要有麴黴和根黴,或許也有少量毛黴,酵母的形態接近釀酒酵母。這兩種釀酒方法有時分別使用,有時可能同時使用。這一研究填補了中國新石器時代釀酒歷史上1000年的空白,使我們能夠重建從9000年到5000年前在黃河中游地區持續發展的釀酒技術。在這數千年中,那些有益於釀造發酵酒的真菌在酒器殘留物中持續出現,表明史前時期的先民已經掌握了接種發酵的方法,包括反覆使用專用發酵容器(包括尖底瓶)使得所需微生物菌羣得以延續。
這項研究的結果不僅為了解中國史前悠久的釀酒技術傳統提供了新資料,而且為深入探索仰韶人與飲酒相關的社會活動開闢了新途徑。未來的研究需要分析在更大的區域和更長的時間段內,釀酒和飲酒行為與社會複雜化之間的關係。
致謝:陝西省考古研究院孫周勇促進本項目的合作;西安半坡博物館的領導和工作人員大力支持並配合工作;中國社會科學院考古研究所提供設備和人員支持;河南澠池仰韶酒廠陳蒙恩提供現代真菌標本並協助鑑定真菌;美國斯坦福大學東亞系馮索菲協助提取殘留物標本;本項目由美國斯坦福大學考古中心資助。