《齐民要术》在世界农业科学技术史上的地位

《齐民要术》在世界农业科学技术史上的地位

《齐民新技术》是中国现存最完整的系统农业著作，在中国乃至世界农业科技史上发挥着极其重要的作用。西方大学者达尔文曾在《物种起源》中将它盛誉为“中国古代的百科全书”。贾思勰是我国古代著名的农业科学家,它曾做过高阳(今山东青州)太守,生活在北魏末期至东魏初期(公元386-534年)亲身经历了北魏的衰落,为人民生活的日益贫困而深感忧虑。认为农业是经济的基础,而粮食生产在农业中又处在首位。为了发展农业生产,提高农业生产技术水平,他“采据经传,爰及歌谣,汤之老成,验之行事”,总结前人的生产经验,并通过亲身观察、试验和实践,终于在北魏初年写成了这部《齐民要术》。《孝经》载:“用天之道,用地之利,谨身节用,以养父母。”贾思勰写作这部书的本意,就是要让平民百姓学会谋生养家的技能,因而将其命名为“齐民要术”以取“国以民为本,民以食为天”的古训。书中全面总结了公元六世纪之前我国北方黄河中下游地区的农业科学技术。在生产理论上,它提倡“顺天时,量地利”要求人们掌握不同农作物的生长规律,按照不同季节、气候、土壤进行合理的布局和管理,以期达到提高生产的目的。同时也强调充分发挥人的主观作用“耕锄不以水旱息功,必获丰年之收”。在农作物的栽培、管理上可以看出,贾思勰能将“天时、地利、人和”综合起来考虑,并且突出人力的作用,这一思想在我国古今农业中有较大影响。全书共分10卷92篇,内容“起自耕农,终于醯醢”涉及生产生活各个方面,书中卷7、8有酿造方面(包括制曲、酿酒、酱、醋、豉)的记载:其中制曲、酿酒技术和方法被后人称为世界上第一部酿酒工艺学。对我国制曲酿酒的理论生产研究产生了深远影响。现从制曲、酿酒进行了简叙和探讨,以期得到同行的关注和兴趣。1送料工艺1.1小麦的主要功能周朝《书经·说命篇》记载:“若作酒醴,尔惟曲糵”即凡是酿酒必须用曲糵来作糖化发酵剂。又如《天工开物》所述:“凡酿酒,必资曲糵,咸信无曲,即佳米珍黍,空造不成。”这都说明自古以来采用酒曲,大曲(麦曲)酿酒是我国先民的一项伟大发明和创造。根据长期实践证实,小麦是制曲的最佳原料,(1)小麦中营养丰富全面,尤其是淀粉,蛋白质含量高,适合多种微生物生长繁殖,同时曲料的疏松,有利微生物繁殖,从而提高酒曲质量;(2)小麦成分复杂,制曲过程中,在较高温度下能产生多种香气代谢物质,对酒的赋香作用强;(3)小麦的皮层中含有纤维素,能滞留较多空气,构筑复杂的微生物环境,供不同微生物富集、生长、繁殖、培养和代谢;(4)小麦中含有丰富的面筋质(醇溶蛋白和谷蛋白)粘着力强,能互相连接,构成各种规范的形态,适合于米曲霉菌生长;(5)小麦中的挥发性微量成分有醛,酯,醇,酚等20多种物质,其中含有木质素,可生成4-乙基愈疮木酚,是构成酒香的重要成分之一。同时小麦原料本身带有挥发性成分以及制成麦曲形成的代谢物质,在黄酒,白酒糖化发酵中,生成各种不挥发性成分与挥发性物质溶解到酒醪(醅)中构成酒质独有的曲香味和产品典型风格。用谷子制传统小曲(丸、饼)是我国劳动人民长期积累的宝贵经验。它符合制曲微生物培养和繁殖的自然规律。据科学检测分析:谷米中含淀粉75%,蛋白质8.5%,脂肪0.76%,粗纤维0.25%,灰分0.86%左右,并有微生物必需物质(如维生素,微量元素等)。故适合于多种微生物生长繁殖需要;二是成分丰富全面,在制曲适宜的温湿度培养过程中能产生多种微生物酶系和代谢物质,对黄酒、小曲米酒的生香增味有利;三是谷米中富含粗纤维素,构成米粉颗粒有较好微孔通透性,能滞留较多的空气或构筑复杂缤纷的微生态环境,供不同种类微生物繁殖和产酶;四是含有较高淀粉、糊精、糖分,保持足够的粘性,能相互连接成各种不同规范的块、饼。现代科学研究证明:谷米粉制小曲有利于接种培养,其中根霉和米曲霉的生长繁殖相当旺盛,酶系全活力高,具有丰富的淀粉酶、酒化酶和蛋白酶等。2.2不同季节发展黄白酒优势种群的确定选择在气温较高的7月中旬生产。因为在不同的季节时,自然界中的微生物菌群分布存在明显的差异,一般是春秋季节酵母菌多,夏季霉菌多,冬季细菌多。我国各种名优黄白酒制曲时间都在春未夏初至中秋前后,因为夏秋温度和湿度较高,环境中的微生物较活跃,利用自然较高温度,有利于以霉菌为主的微生物生长和繁殖及产香味的代谢成分积累。从而提高酒曲的质量。2.3小麦曲的制备制三斛麦曲的小麦配料采用:“蒸熟的、炒熟的和生的麦子各一斛。”炒的麦子要呈黄色,但不能炒焦,恰到好处。生的麦子要挑选上等的。3种麦子都要分开磨,并且要磨的较细,磨后将3种麦粉混合在一起制曲。在制曲工艺中引入蒸、生、炒3种方法。蒸以增加黏度和淀粉变性及起到杀菌功能,炒以提高曲的香气和高沸点成分,生以达到接种繁殖和保留原料中所含有的丰富有益活性成分。三者有机结合得以优势互补。现今为了提高黄酒和白酒的风味和个性风格,各酿酒企业都在采用复配曲(熟麦曲、生麦曲、爆麦曲)有机结合,并融合生物酶制剂,使制曲技术更趋合理和酶值平衡,以提高原料出酒率及增加酒质优雅的复合香味。是对《齐民要术》中制曲工艺的体现,传承和创新。2.4室后要管理国内密泥制曲技术的关键,制曲加水量“以相为限,大都以小刚,勿令太泽。”如操作管理,曲料入室后要“闭塞窗户,密泥缝隙,勿令通风。”“满七日,翻之。二七日,聚之。皆还密泥。三七日出外,日出曝令燥,曲成矣。”这与霉菌生长繁殖的规律相符合,也和现代传统大曲(麦曲)生产工艺后期成曲排水去湿干燥成曲大同小异,有利于保存大曲和提高曲的香气及酶活力。2.5微生物菌种保藏方法“此曲得三年停,陈者弥好”这是我国古人创造的一种简便有效的微生物菌种保藏方法———固体曲法。目前,有关研究单位和酿酒企业仍采用这种固体曲保存法,保存红曲霉、根霉曲和传统大曲(麦曲)几年后达到相当满意的效果。2.6画地为私家车“屋用草层,勿使瓦层,地须净扫,不得秽恶,勿令经。”“画地为阡陌,周成四巷。”用水使童子著青衣,日末出时……吸水。团曲之人,皆是童子小儿,有汗秽者不使,不得令人室近。”和当今提倡的“人、器、料、法、环”的制曲工艺管理完全相符合。2.7中草药制曲,法“桑叶五分,苍耳一分,艾一分,茱萸一分,若无茱萸,野蓼亦得用,……合者取汁,令如酒色,漉去滓,待冷,以和曲,勿念,太泽。”采用中草药制曲,有利于给曲霉和酵母提供生长素,保持有益菌的繁殖,增加制曲中的代谢产物和香味成分以及保存酒曲。我国绍兴名酒制造的酒药至今仍配入当地特产辣蓼草和多种名贵中草药,从而使黄酒具有某些特殊风味。某些酿酒企业仍将制曲配方中加入多种草药视为酿酒秘方。其中奥妙也可想而知了。3煮酒法的制定关于酿酒技术《齐民要术》里介绍了多达40多种制作方法。这些制作方法基本程序是一致的:北魏时期对黄酒还没发明煮酒法,所以喝酒以饮浊酒或连糟一起饮用。但在酿酒生产技术上值得研究和重视。3.1月桑落初冻—重视用水质量和气温变化适时酿酒《齐民要术》载:“收水法,河水第一好。远河者,取吸甘井水,小咸则不佳。”“十月桑落初冻则收水酿者为上时,春酒正月晦日收水为中时。春酒,河南地暖,二月作。河北地寒,三月作;大率用清明节前后耳。初冻后,尽年暮,水脉既定,收取则用。”这和当今绍兴酒酿造用鉴湖水及冬水要求相一致,在季节上分“秋酿”、“冬酿”和“春酿”。3.2喂所加所使用的培养法《齐民要术》载有“三投”“四投”“五投”“六投”“七投”“八投”“九投”等递加法。并提出要求,“势盛不加,便为失候;势弱不减,刚强不消。加减之间,必须存意。”现今“嘉兴喂饭操作法”一般加饭在1～3次;每次喂饭之间的相隔时间为24h;目的使酵母菌在酒醪中保持优势,协调糖化和发酵间速度,使糖化和发酵均衡进行。多次喂饭能起到扩大培养和连续发酵的作用,从而使发酵活力充分发挥,提高出酒率;同时发酵条件易控制,发酵温度可通过喂饭时,对酒醪品温加以调节,这有利于减少杂菌滋生及防止酸败,提高酒的质量。喂饭法除在传统黄酒工艺中普遍应用外,在新工艺大罐发酵黄酒中也引用,有利于发酵力旺盛和促进醪液自动翻循和开耙。日本清酒也是用喂饭法酿造的。因此《齐民要术》的加料连续发酵法和现今的喂饭法是如出一辙,是传承和延伸。3.3《鱼眼汤沸,投米》《齐民要术》在制曲和喂饭发酵的工艺中,都有浸曲分解滤液作糖化发酵剂,酿造各种糯、粳、籼、黍、粟米酒的记载。“浸曲发,如鱼眼汤沸,投米”和“味足沸点酒味薄矣。”“春十日或十五日,秋十五或二十日。所以尔者,寒暖有早晚故也,但候曲香沫起,使下酿。”当时贾思勰不仅意识到浸曲发酵所分解原料的转化功能,而且认识到在发酵中及浸曲后待到合适时机,喂入米饭进行发酵。3.4提高浸米酸度《齐民要术》载:“酿一次,需要一斛米,一斗曲末,六斗水,六斗浸过米的米浆。”“经一宿,米欲绝酢。”在浸米过程中延长时间,提高米粒酸度和在酿酒配料中采用米浆水,有利于调正酒醪的pH值,抑制杂菌污染和促进发酵,同时对酒的风味也有成香功能。如今绍兴酒传统工艺仍应用提高浸米酸度和应用“三浆四水”酿造黄酒;在新工艺黄酒中采用大罐浸米提高水温和接种老浆等办法来提高浸米酸度。其目的都是适应微生物生长,繁殖,发酵的规律。抑制杂菌,提高出酒率和改善酒质的风味。3.5清酒温度随时间的变化其是一种特有的厌气发酵法。《齐民要术》载:将米粉,曲末和水装入瓮中,“盆合泥封,裂则更泥,勿令漏气。”“正月作,七月熟。”发酵时间长,清酒颜色象麻油一样,很酽。放3年也不会变坏。酒精度较高,平时酒量在一斗者,也至多能饮半升。由此可见这种穄米酎法符合当今传统养醅密封厌气发酵,它与山东老酒的酿造方法相类似。3.6加酒糟和酒糟的接种《齐民要术》在酿粟米酒法中介绍:“用一石米,需要一斗曲末消化。一斗春酒糟的粉末,酿粟米饭。”这里除原料和酒曲外,还加入一斗春酒糟的粉末,不仅仅是酒糟的重复利用,更重要的是微生物的连续接种的最早记载。尽管当时人们还不可能了解这种作法的实际意义所在,但已经为当今酒糟保存接种和酒糟的反复利用的生产技术奠定了基础。现今嘉兴配糟法粳米喂饭黄酒就是延继这种生产方法。3.7用米酒的工艺特点《齐民要术》载:“用糯米酿大佳。,晚粳米也好,无者,早籼米亦更充事。,”从现在科学的观点来理解:糯米色洁白,气味良好。内含淀粉都是支链淀粉,心白率高,糊化温度低,胶稠度软,黏度好,蒸煮品质优。糖化发酵后酒中残留的糊精、葡萄糖和低聚糖较多,生酸低,酒液清,酒味香醇。我国的名优黄酒大多数以糯米为原料;粳米粒形较阔,呈椭圆形,透明度高。除含有支链淀粉外,还含有直链淀粉18.5%左右,由于含有一定的直链淀粉,在蒸煮时容易干燥且蓬松,冷却后易变硬,作为普通黄酒用米;籼米呈细长形,胚乳垩白程度高,质地疏松,透明度低,含直链淀粉25.4%蛋白质都略高于粳米,蒸煮糊化时吸水较多,米饭干燥蓬松,色泽偏暗,变硬,放凉后淀粉容易回生,因此酿造的黄酒较淡薄,酸度略高。而且黄酒糟粕粘糊,不易榨干,内含的挥发成分也较高。对米饭的冷却方法在《齐民要术》里简叙的多,基本都以摊饭放凉工艺。我国传统名优黄酒至今还继续沿用摊饭放凉方法酿造黄酒。其特点:一是可以保留米饭中全部饭香成分,据《日本清酒技术》介绍,米饭中的香气成分有114种,其中38种是挥发性的,饭香中主要检出有α-吡咯烷酮。米的外层成分对饭香的生成