江西汉代海昏侯刘贺墓出土蒸馏器的考古实验
发布时间:2025-02-12

2015年在海昏侯刘贺墓东藏椁北部的酒具库中出土一套大型组合铜器,该器自下而上由青铜釜、拥有内外腔的青铜甑和豆形器盖组成的天锅三部分组成,综合其出土位置、残留物信息以及器物结构,初步判断其应与蒸馏有关,为汉代青铜蒸馏器。

根据考古资料统计,目前存世的汉代青铜蒸馏器共计五件,其中三件年代明确,即:江西南昌海昏侯刘贺墓出土的西汉蒸馏器,其制作年代应该不晚于刘贺去世的时间(公元前59年);陕西省西安张家堡出土新莽时期蒸馏器;上海博物馆馆藏的东汉蒸馏器,马承源先生根据器物的形制和纹饰,将其年代定为西汉晚期至东汉早期。另外两件分别是广西壮族自治区柳州市博物馆馆藏的汉代铺首衔环青铜蒸馏器和安徽省滁州市博物馆馆藏的汉代青铜蒸馏器。这两件虽然没有确切的年代,但是其结构与上海博物馆馆藏的青铜蒸馏器相仿,所以年代上应该相去不远。
    根据对目前已出土汉代蒸馏器的统计比较,海昏侯刘贺墓出土的蒸馏器是目前所见体积最大、年代最早、结构最为精巧复杂的一件汉代青铜蒸馏器。


一、实验目的

以往学术界关于海昏侯刘贺墓出土蒸馏器结构仿制模拟实验都缺少了天锅下半部分(冷凝盘),并且没有针对蒸馏器内残留物芋头设计相关实验,所以从2024年5月开始,江西省文物考古研究院决定对海昏侯刘贺墓出土的蒸馏器进行1:1仿制和模拟实验。本次实验目的有三:一是采用铜材质,通过三维扫描建模,对海昏侯刘贺墓出土蒸馏器进行1:1仿制,并在仿制过程中研究其制作工艺;二是通过大量的比对蒸馏实验,确定其各部分结构在蒸馏过程中的实际功能,厘清其器物设计思路及蒸馏技术;三是通过使用芋头发酵糟醅蒸馏,从蒸馏工具到蒸馏技术,再到蒸馏原料,尽量接近和还原西汉蒸馏器使用场景。


二、实验对象

海昏侯刘贺墓出土的这套组合青铜蒸馏器,按蒸馏工艺原理,其各结构可分四个系统,即:加热系统、蒸发系统、冷凝系统、收集系统(图一)。


图一 蒸馏器结构分类


蒸馏器通高108.7厘米。其中釜高42.8厘米、最大径长64.5厘米;拥有内外腔的青铜甑是这件蒸馏器的主体部分,通高65.5厘米、外腔直径53.4厘米、内腔直径39.7厘米;豆形器盖组成的天锅,由两部分组成,上盖高23.3厘米、直径69厘米,下盖直径34厘米(图二)。


图二 蒸馏器各部位名称结构图


三、实验思路与方法

实验采用模拟实验研究法、定量定性分析法、分析归纳法等研究方法,从蒸馏器的模拟实验出发,弄清海昏侯刘贺墓出土蒸馏器的功能与性质,并对蒸馏器的使用原理、使用方法、结构的作用进行探索。



四、海昏侯蒸馏器的模拟实验

(一)实验装置

蒸馏装置:1:1复制的黄铜材质蒸馏器。

加热装置:柴火灶。更接近于蒸馏器的加热方式。


(二)实验原料蒸馏的糟醅

主要分为两种:一为固态粮食糟醅,主要成分为大米,糯米,谷壳,大曲,蒸馏水;二为芋头发酵糟醅,主要成分是现代芋头,小曲,蒸馏水,发酵时间一个月。


(三)实验步骤

2024年12月12日,由江西省文物局主办、江西省文物考古研究院承办的江西汉代考古暨海昏侯刘贺墓出土蒸馏器考古实验专家论证会在江西南昌召开。考古工作人员使用复制品进行了两次实验:第一次实验为粮食糟醅的箅上蒸馏。使用6.6公斤固态粮食糟醅,在甑内增加木质套筒、在甑底增加小孔箅子,蒸馏出的前500毫升酒液,平均酒精度数43度。其中,前200毫升酒精度数为52度。清洗装置后,进行第二次实验,第二次实验为芋头糟醅的釜中蒸馏。使用13.6公斤的芋头糟醅,蒸馏出的前200毫升酒液,酒精度数22度;再200毫升25度;后400毫升21度。加上此前进行的液体蒸馏,即在釜中加入酒精度数50度白酒5.3公斤,再加入冷却水,出酒时间36分钟,得到酒精度数70度提纯酒2.45公斤。其中,前200ml的酒精度数达79度,为最高度数。

通过对实验结果的分析,收获如下:

1.基本明确了该蒸馏器各部分结构的功能。作为蒸馏器最为核心的部分,冷凝系统,两个控水孔的存在,使得这件蒸馏器的冷凝效率基本处于一个恒定的状态,冷却腔最多加入冷却水38L,天锅最多加入冷却水8L,西汉工匠这种设计上的巧思,以及对于蒸馏技术的理解值得深入研究。

2.证明该蒸馏器具有蒸馏提纯功能。

3.弄清了该蒸馏器冷却水加入顺序对出酒率、出酒度数影响较小,而增加糟醅的数量则能够有效地提高出酒度数。

4.基本确定该蒸馏器不适合箅上蒸馏。如果采用箅上蒸馏方式,则必须改变箅上结构才能进行实验,比如:在甑内增加木质套筒、在甑底增加小孔箅子等。

5.不改变蒸馏器结构,采用釜中蒸馏方式,以现代芋头为发酵原料的蒸馏酒实验成功。而箅子的功能可能是防溢,即防止底部蒸馏原料溢出堵住汇液槽出液孔。


五、专家论证意见

来自中国社会科学院、中国科学院、北京大学、四川大学、北京科技大学、中国科学院大学、郑州大学、陕西省考古研究院、四川省文物考古研究院、中国中医科学院等科研院校的50余名专家学者,现场观摩了海昏侯墓出土蒸馏器复制品考古实验,并听取蒸馏器考古发掘等情况后,讨论形成如下意见:

1.海昏侯刘贺墓出土的包括釜、拥有内外腔的甑和天锅三个部分的青铜器,结构复杂,确定为一套具有蒸馏功能的器具。

2.以海昏侯刘贺墓出土蒸馏器为原型,按1:1复制的蒸馏器成功进行酒的蒸馏实验,根据器物内发现的芋头,以现代芋头为发酵原料的蒸馏酒试验成功。

3.根据海昏侯刘贺墓出土蒸馏器的结构特征及蒸馏器复制品蒸馏酒的考古实验结果,海昏侯刘贺墓出土蒸馏器可具备蒸馏酒的功能。

海昏侯墓的发现和发掘是新时代江西考古工作最重要的收获之一,国内外对海昏侯墓出土文物的关注持续升温。专家一致认为此次考古实验是一次成功复原器物和模拟实验的典型案例,将有力促进对海昏侯蒸馏器的多学科综合研究,丰富汉代考古和科技考古内涵,更好的活化历史场景。


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