以氯化鈉為主體的食鹽是人類生存、生長所必需的營養品。在自然界中,依它存在的狀態不同,又可分為海鹽、池鹽、石鹽、井鹽及土鹽等。食鹽的采集和加工一直是人類生產活動的重要組成部分,在古代中國它還與金屬材料特別是鐵的生產一起構成了國家經濟的兩大支柱。此外,食鹽也曾是醫藥和煉丹活動中的重要材料。在近代化學工業興起後,它又成為無機化工生產中的重要原料。至今,食鹽仍被視為經濟生活中不可或缺的資源。
糖,主要指食糖,是生活中常見的食品和調味品。它主要由蔗糖、果糖、麥芽糖、葡萄糖、乳糖等最簡單的碳水化合物組成,是人體新陳代謝、生長發育所必需的營養成分。從化學知識來看,葡萄糖、果糖屬於單糖,麥芽糖、蔗糖屬於雙糖,雙糖可以水解為單糖。相對而言,澱粉是一類較複雜的碳水化合物,在酶的作用下,它最終也將被分解成葡萄糖一類單糖而成為生物新陳代謝的基礎物質之一。將含澱粉的穀物等轉變成上述糖類,其中必然經過了複雜的化學變化,從這個意義上來認識,製糖工藝當屬古代的化學工藝,由於糖在社會生活中的地位,製糖業也應是古代一項不可缺少的手工業部門。
皮革加工成衣著服飾應該說比棉、麻、絲製品要早。獸皮的主要成分是動物蛋白質纖維。當饑不擇食時,去掉獸皮表層的毛後,也可烹煮以充饑。為了抗寒,先民們挑選了一些獸皮,加工成皮革,製成衣服或用具。加工的方法主要是鞣製,鞣製的實質是對這些蛋白質纖維進行化學的和物理的加工,這種加工技術可以追溯到舊石器時代,因此製革工藝可以說也是一項最古老的化工技術。
製鹽工藝
當人類結束了茹毛飲血的蒙昧生活後,原先主要從禽獸血肉中汲取的鹽分,必須尋找新的來源。這就促使人們去認識自然界中天然存在的各種食鹽,認識的手段大概主要通過采集、品嚐、識別、鑒定,爾後發展起加工提純的技術,總括出對它的性質及功能的認識。食鹽,首先是海鹽和池鹽很快成為生活的必需品。
先秦古籍《世本·卷一》雲:“黃帝時,諸侯有夙沙氏,始以海水煮乳煎成鹽,其色有青、黃、白、黑、紫五樣。”漢代許慎的《說文解字》則稱:“古者宿沙初作煮海鹽。”宿沙即夙沙。隋代虞世南的《北堂書鈔》引《世本》雲:“夙沙氏始煮海為鹽,夙沙黃帝臣。”上述記載表明夙沙煮海為鹽之事應是發生在五六千年前的黃帝、神農時代,即中國古代農耕生活的開始時期。
《尚書·禹貢》載“青州厥貢鹽”,“海岱惟青州”。夏禹已命青州貢鹽,表明渤海沿岸和泰山一帶當時已是盛產海鹽的地區。《周禮·天官塚宰》記載:周代天宮中設有“鹽人”,它“掌鹽之政令,以供百事之鹽”。當時在祭祀中主要供用苦鹽和散鹽。據後來的文獻的解釋,苦鹽即是出自於鹽池的顆鹽。未煉冶,其味鹹苦。散鹽即末鹽,是煮水為之,出於東海的海鹽。當時供王者膳食用飴鹽,飴鹽以飴拌成者,或雲生於戎地,味甜而美也。款待賓客時用散鹽和形鹽,形鹽即印鹽,或以鹽刻作成虎形,或積鹵所結,其形似虎也。此外還有生於山崖的崖鹽、產於土中的戎鹽、生於井中的傘子鹽、產於石岩中的石鹽、生於樹中的木鹽、長於草中的蓬鹽。可見周代已開發出多種鹽,並進行適當的加工和利用。這些鹽作為食用的鹽,口味和質量尚缺乏研究,也難以研究。
春秋時,管仲在齊國拜相,開始設置鹽官和收繳鹽稅,此後曆代都對鹽務設官課稅。在社會生活中,鹽的消耗量是很大的,生產和分配沒有政府的管理是要出問題的,同時鹽稅又是國家財政的一筆大宗收入,故曆代政府都十分重視鹽務的管理。下麵就幾種鹽的早期生產作一簡介。
池鹽池鹽,即內陸湖鹽,指鹽湖中天然結晶或以鹽湖表層鹵水曬製的鹽。中國的鹽池主要分布在西部和北部幹旱氣候的地帶,即西起新疆,向東經青海、藏北、陝西、甘肅、寧夏、內蒙古、山西直至吉林和黑龍江等的廣大地區中。在中國曆史上,最早也是最著名的池鹽產地是解州鹽池,即今日山西運城鹽湖,所以也稱之為解鹽。
近幾十年來,古人類學家們相繼在山西襄汾發現了“丁村人”、在陝西發現了“藍田人”、在西安市郊發現了“半坡人”等遺址,它們分屬於舊石器時代和新石器時代仰韶文化。值得注意的是,在進入新石器時代後,自半坡氏族社會開始,中國最早的一批原始公社部落就紛紛以山西運城為中心,在黃河中遊兩岸聚居,甚至相互爭戰,從自然條件看,除因這一地區土地肥沃,氣候溫涼適宜,有眾多水源和豐富的動植物資源外,運城解池盛產食鹽也是個至關重要的原因。又據曆史文獻和考古發掘發現,今臨汾市南郊有堯都古跡,今永濟縣薄州鎮東南有舜都故址,今夏縣禹王城是禹都遺址又同時為夏朝國都。此外,距夏縣城北十二裏的西陰村相傳為西陵氏之女、黃帝之妻、我國養蠶織絲的發明者嫘祖的故鄉,運城平原北側的稷王山相傳為後稷教民稼穡之地。其後幾個奴隸社會和封建社會的主要國都也都建在距運城鹽湖不太遠的西安、鹹陽、洛陽、開封及許昌等地。顯而易見,當時建都選址與解池的精鹽不無關係。
運城鹽湖的開發源遠流長。《戰國策》謂:“驥之齒至矣,服(駕)鹽車而上太行……負轅而不能上。”就是描寫驅趕良馬駕著運鹽的車攀登太行山時的勞累情景。所運的鹽大概就是山西安邑、解州等處所產的池鹽。《山海經》中則有“景山,南望鹽販之澤”之語,據晉代郭璞注:“即解縣鹽池也。”這是明確提到解州的。《周禮·天官·鹽人》謂:“祭祀共其苦鹽、散鹽。”據唐人司馬貞《史記索隱·貨殖列傳》考證:“鹽,音古……杜子春以讀苦為監,謂出鹽直用不煉冶。一說,雲監,河東大鹽。”又《說文·鹽部》雲:“鹽,河東鹽池,袤五十一裏,廣七裏,周百十六裏。”所以古人特意造了個“鹽”字來指稱鹽池和解州的池鹽。表明春秋時期池鹽已很受重視。
自原始社會後期到春秋時期,運城鹽湖的生產方式大概還隻是組織大批人力采撈由鹵水中自然析出的食鹽結晶,即那時的解州池鹽還屬於石鹽。池鹽開發的正式記載始見於《左傳》,謂:成公六年“晉人謀去故絳(在今山西臨汾南),諸大夫皆曰:‘必居郇,瑕氏之地,沃饒而近監,國利君樂,不可失也。’”可見當時河東大鹽的開采獲利豐厚。《水經注》(卷六)對這句話又做了考釋,謂:“《漢書·地理誌》曰:‘鹽池在安邑西南。’今池水東西七十裏,南北十七裏,紫色澄淖,渾而不流,水出石鹽,自然印成,朝取夕複,終無減損。唯水暴,雨澍甘潦奔迭,則鹽池用耗。故公私共竭水徑,防其淫濫,故謂之鹽水,亦為竭水也。”故《山海經》謂之鹽販之澤也……《春秋》(指《春秋左氏傳》,即《左傳》)謂:“成公六年,晉謀去故絳,大夫曰:‘郇,瑕也,沃饒近鹽。’服虔曰:‘土平有溉曰沃,鹽,監也。’土人鄉俗引水沃麻,分灌川野,畦水耗竭,土自成鹽,即所謂鹹鹺也。而味苦,號曰鹽田,鹽監之名,始資是矣。”按此論,春秋時解州鹽民便已采用原始的天日曬鹽法了。因為運城鹽湖鹵水屬SO42-·C1——Na+·Mg2+型,氯化鈉含量相對來說並不很高,經長期不間斷地“集工采撈”後,鹵水含鹽量要顯著下降,自然結晶的石鹽必然越來越少。而隨著中原人口的增長,鹽的需要量卻在不斷增加。所以這種形勢必然促使當地鹽民(亭戶)開始試用鹵水曬鹽。若此工藝肇興於春秋時期,那麼這在世界鹽業史上要算走在前列了。當然,此後“集工采撈”的原始方式仍在持續著。
安邑、解州的池鹽日曬法至盛唐時期趨於成熟,形成了“墾畦澆曬”的完整工藝。唐人張守節在其《史記正義》對此有翔實的記載:“河東鹽池畦種,作畦若種韭一畦,天雨下池中,鹹淡得均,既馱池中水上畦中,深一尺許,以日曝之,五六日則成鹽,若白礬石,大小若雙陸。及暮則呼為畦鹽。”這種人工墾地建畦,將經天雨適當稀釋的鹵水引入畦內,再靠天日、風吹蒸發濃縮曬製食鹽的方法,能夠從SO42-·C1——Na+·Mg2+型的複雜體係中使食鹽單獨結晶析出。這樣便使池鹽的產量猛增,品質也得到改善。《新唐書·食貨誌》記載了當時解池的產鹽量,謂:“蒲州安邑、解縣有池五,總曰兩池,歲歲得鹽萬斛(按唐代仍以十鬥為一斛),以供京師。”
自唐以後,這種“墾畦澆曬”的方法得到大力推廣,並應用於海鹽的曬製。有關記載更是陸續不絕,如《圖經本草》謂:“解人取鹽,於池旁耕地,沃以池水,每臨南風急,則宿昔成鹽滿畦,彼人謂之種鹽。”書中並附有精美插圖。
宋代解州鹽池海鹽關於煮海鹵為鹽的史料,今存最早的可算《管子·地數篇》,其中有管仲答桓公關於鹽政之所問,謂:
齊有渠展之鹽……君伐菹薪煮沸水為鹽,正而積之三萬鍾,至陽春請籍於時……陽春農事方作……北海之眾毋得聚庸而煮鹽。然鹽之賈(價)必四十倍,君以四十之賈,修河濟之流,南輸梁、趙、宋、衛、濮陽。
按古渠展是古水的入海處。沸水即古濟水,據《漢書·地理誌》及《水經》記載,濟水自今滎陽縣北分黃河東出,下遊即今小清河,從羊角溝入渤海萊州灣,即相當於今山東永利、王官兩鹽場處。從上段引文可以了解到,春秋時齊國的海鹽生產規模應該已經相當大,可供應北方梁、趙、宋、衛諸國,而且有必要適當控製,以防影響農耕勞力和鹽價跌落。
中國先民煮海做鹽的活動傳說興起於神農教民稼穡的時代,這是可信的。至於初期的加工過程是怎樣的,現在已不可考了。鑒於海水中的食鹽含量並不算很高,每千克海水中平均大約含食鹽27克,而食鹽的濃度要達到每千克海水含265克時(30℃)才會結晶出來,所以若直接煮海水提取食鹽,燃料要消耗很大,效率相當低。估計中國沿海鹽民很早時就已先加工海水為鹵水(即適當濃縮海水),然後再煎煮為食鹽,可能與後世宋人的舉措相似,或是它的某種雛形。
(1)製鹵
製鹵基本上都是利用海灘沙土來吸附、富集海鹽,然後利用潮汐淋洗或人工舀水浸鹵來獲得較濃的鹵水。北宋蘇頌《圖經本草》的記載已相當詳明,謂:“於海濱掘土為坑,上布竹木,覆以蓬茅,又積沙(按指已吸附大量海鹽的海灘沙土)於其上。每潮汐衝沙,鹵鹹淋於坑中……因取海鹵注於盤中煎之,頃刻而就。”。宋人樂史的《太平寰宇記》在介紹通州海門縣(今江蘇省長江口)海陵鹽監時,對刮沙浸鹵的方法有翔實記載,但不是利用潮水衝沙,而是靠人工提舀海水入坑渠浸漬鹽沙。
(2)煎製
煎煉海鹵的鍋,漢代時叫做“牢盆”,因《史記·平準書》中有“因官器做煮鹽,官與牢盆”的話,所以它是官方提供給鹽戶使用的,但其形製已不可考。《圖經本草》說:“其煮鹽之器,漢謂之牢盆,今或鼓鐵為之;或編竹為之,上下周以蜃灰,廣丈,深尺,平底,置於灶背,謂之鹽盆。《南越誌》所謂‘織篾為鼎,和以牡蠣’是也。”可知,當時的煎鹽器是很大的,直徑過丈,深有尺餘,平底,其狀若盤。一種是鐵製的,當然比較耐用;一種是用竹篾編成的而外敷以牡蠣灰(主要成分為CaO),雖易燒壞,但就地取材,成本低廉。
《太平寰宇記》謂:一盤可得鹽三至五石(宋製每石五十斤)。此外,南宋人李心傳《建炎以來朝野雜記》(甲集)謂:淮浙之鹽亭戶以“鑊子”煮鹽。按鑊為無足的釜,一鑊可成鹽三十斤。鑊亦分鐵製與竹編兩種。此外,還值得一提的是,《太平寰宇記》還敘及海陵鹽戶在起火煎鹵以前已采用了“散皂角於盤內”的方法絮凝食鹽散晶,以利於食鹽結晶的析出和成長,謂:“[將鹵水]載入灶屋……取采蘆柴、茅屋之屬,旋以石灰封盤,[傾入鹵水,]散皂角於盤內。起火煮鹵。一溜之鹵分三盤至五盤,每盤成鹽三石至五石,既成,人戶疾著木履上盤,冒熱收取,稍遲則不及收訖。”
井鹽井鹽,即所謂“鑿井取鹵,煎煉成鹽”,是以鑿井的方法開采地下天然鹵水及固態的岩鹽。巴蜀之地是我國井鹽的發祥地,古代井鹽的開采也集中在川、滇一帶。而四川自貢則號稱中國古代鹽都,是我國井鹽技術創造發明的中心。
中國井鹽開采大約創始於戰國晚期。據晉人常璩的《華陽國誌·蜀誌》記載:“周滅後,秦孝文王(當作秦昭襄王)以李冰為蜀守(約前256~前251)。冰能知天文地理……又識齊水脈,穿廣都(今雙流縣境)鹽井、諸彼地,蜀於是有養生之饒焉。”李冰是戰國時期的著名水利專家,可能是他在帶領巴蜀百姓開山移土,修築都江堰工程時發現了成都平原的地下鹵水。《華陽國誌·蜀誌》又謂:“南安縣(今四川樂山市)……治清衣江會。縣溉有名灘……二曰鹽溉,李冰所平也。”明確指出了李冰曾平整過地下鹵水流出所形成的鹽灘。當時,秦據蜀地後,大量移民,帶來了外地的各種先進技術,包括中原的鑿水井技術。加之蜀地人口猛增,必然急需更多食鹽供應,在這種形勢下,李冰首創開鑿鹽井,既富國利民,又推動了鑿岩穿井技術,他的這項偉績可以說不遜於他在水利方麵的貢獻。