原始的榨蔗工藝是搗蔗取汁,可以用加工糧食的工具如碓、杵臼等,捶、砸,擠壓出汁。
石杵臼,新石器時代(仰韶文化)農器。河南省偃師灰嘴出土。圓棒為杵,長13cm,腹圍18.5cm。臼長21cm,寬6.6cm。臼大體呈豐卵形,心為橢圓形凹窩,通體磨制光滑別致(河南省博物院)
《楚辭·招魂》和《漢書·禮樂志·郊祀歌》中的“柘漿”是如何壓榨的,文獻未見記載。
印度古代巴利文佛經《本生經》的故事中,已經講到用機器榨甘蔗汁[1]:“種植甘蔗,在甘蔗田中裝上機器,用來壓榨甘蔗,把榨出來的蔗汁加以煎熬,熬成糖汁”,“暴君壓榨老百姓,像榨蔗機中的甘蔗”,“大地震動、呻吟,像一架轉動的榨蔗機”。只是這種榨蔗機的形制,我們搞不清楚。
敦煌殘卷對印度榨蔗工具描述:“初造之時,取甘蔗莖棄卻稍葉,五寸截斷。著大木臼,牛拽,拶出汁,于甕中承取”。似乎是用牛拖石滾在大木臼中碾蔗。
宋代發明一套石碾碾蔗榨泊的取汁工藝?!短撬V》記載蔗碾:“駕牛以碾所剉之蔗,大硬石為之,高六七尺,重千余斤,下以硬石作槽底,循環丈余”,“次入碾,碾闕則舂,碾訖,號曰泊”。對石碾的結構和用法作了詳細描述,石碾有效地降低了勞動強度,提高了工作效率,只可惜沒有配圖。緊接著“次蒸泊。蒸透,出甑入榨,取盡糖水。投釜煎。仍上蒸生泊。約糖水七分熟,權入甕。則所蒸泊亦堪榨。如是煎蒸相接。事竟,歇三日(過期則釀)。再取所寄收糖水煎”。整個流程比較復雜,先對甘蔗削皮,其次挫成片,其三入碾,其四蒸泊,其五榨取蔗汁。
對照《敦煌殘卷》和《糖霜譜》的榨蔗法,印度榨蔗五寸截斷,不削皮,不蒸蔗渣再榨。我國宋代榨蔗削皮,減少了蔗皮蠟汁、色素和纖維。蔗渣過蒸再榨,符合壓榨——滲透混合法提取蔗汁科學原理,可榨出蔗汁的大部分。出糖率高,質量亦好。
《糖霜譜》還記載“榨斗,又名竹袋,以壓蔗,高四尺,編當年慈竹為之。棗(木)杵,以筑蔗入榨斗。榨盤,以安斗,類今酒槽底。榨床,以安盤,床上架巨木,下轉軸,引索壓之。漆甕,表里漆,以收糖水,防津漏”。李治寰先生根據《糖霜譜》的描述繪制了示意圖[2]。
《農桑輯要》:“將初刈倒秸稈,去梢葉,截二寸長,碓搗碎,用密筐或布袋盛頓,壓擠取汁”。把蔗削干凈,截二寸長,用碓、臼舂至搗碎,取出,用密筐或布袋裝著擠壓取汁。隨著經驗積累,在搗蔗取汁時添加一點石灰或熱水,效果更好。蔗汁呈微酸性,加入少許石灰能起中和作用,防止蔗糖轉化,也有殺菌作用,“用熱湯自上淋下”,糖分更容易滲出來。在水資源充沛的地區,還會利用水碓來搗蔗。勞動強度大,效率低,質量差?!掇r桑輯要》記載的步驟簡化,宋代是蒸后再榨取蔗汁,元代則是直接榨取蔗汁,然后進行熬糖。
元、明之際發明了更先進的牛拉木轆榨蔗法,直接把甘蔗從“鴨嘴”送入輥中榨取蔗汁。從什么時候開始使用已經難以考察,《天工開物》把它總結成書并繪出圖,是古代甘蔗榨糖史上獨一無二的圖示,最明確清晰的取汁方法。
從所述榨法看,明代榨蔗三道,比《糖霜譜》多一道,但少一道蒸泊環節。
榨車與蔗田的配比標準是“故種蔗十畝之家,即制車釜一付以供急用”。
牛拉木轆軋蔗車,省力,方便,簡單,易操作,效率高。明清至民國初年各制糖作坊均使用這種榨汁技術。
同時期在美洲普遍流行的三輥壓榨機,沒有文獻或證據證明成為中國的典型工具。
屈大均《廣東新語·草語》卷二七:“以荔支木為兩轆,轆轆相比若磨然。長大各三四尺。轆中余一空隙,投蔗其中,架以三牛之牯,轆旋轉則蔗汁洋溢。轆在盤上,汁流槽中,然后煮煉成飴”。
[1] 葛維鈞《糖史》第274、73~74頁
[2] 李治寰《中國食糖史稿》第102、103頁