絳縣倗國(guó)墓地銅簋的殘留物分析
絳縣倗國(guó)墓地銅簋的殘留物分析
《華夏考古》 2012年03期
楊益民
1.前 言
先秦時(shí)期,中國(guó)以燦爛輝煌的青銅文明而聞名于世。青銅器一般分為禮器、兵器、工具和農(nóng)具等四大類?!皣?guó)之大事,在祀與戎”,表明禮器在當(dāng)時(shí)社會(huì)生活中享有崇高的地位。禮器又可細(xì)分為飪食器、酒器、水器和樂器等四個(gè)門類。在飪食器中,鼎和簋最為常見,同時(shí)也是陪葬禮器的重要組成部分,其陪葬數(shù)量在《周禮》中有明確規(guī)定∶天子九鼎八簋,諸侯七鼎六簋,大夫五鼎四簋,士三鼎二簋。通常認(rèn)為,銅鼎常用于烹煮肉食,而銅簋的用途,
《說文》中記載
“簋,黍稷方器也”,《儀禮·公食禮》上記載“宰夫設(shè)黍稷六簋”,由此可見,銅簋常用于盛放煮熟的黍和稷。黍,又稱黃米、糜子或夏小米,其拉丁文學(xué)名為Panicum mili-aceum,而“稷”為何物爭(zhēng)議較大,有說為黍,也有說為粟(Setaria italica)【0】;然而,不論是黍,還是粟,黍和稷均應(yīng)為小米,屬于C類作物,其8C在-13%左右圓。
青銅器的重要性,自然引起人們的高度關(guān)注。然而,在我國(guó),有關(guān)青銅器的科技研究至今仍主要集中在礦料來源、鑄造地點(diǎn)、鑄造工藝和銹蝕機(jī)理等方面,即與青銅器自身相關(guān)的諸多方面,而關(guān)于青銅器內(nèi)盛裝食物的分析,即殘留物分析的報(bào)道較少,且多為酒殘留物【4】。
目前,對(duì)古代糧食作物相關(guān)的殘留物分析,多進(jìn)行植硅體分析和淀粉粒分析@,然而,考慮到植硅體主要存在于作物的葉片、穎殼中,而淀粉粒加熱之后會(huì)糊化對(duì)于加工精細(xì)、經(jīng)過蒸煮而嚴(yán)重糊化的古代淀粉類食物殘留,這兩種方法將難以得到有意義的結(jié)果。而穩(wěn)定同位素分析等,可根據(jù)殘留物的8*C和8*N信息,揭示有關(guān)食物的代謝類型、食物來源等信息口,尤為重要的是,這一方法基本不受樣品在降解成巖作用中復(fù)雜化學(xué)變化的影響,因而可提供原生物在分類上的重要信息。
2004年至2005年,山西侯馬絳縣橫水西周墓地發(fā)掘時(shí),發(fā)現(xiàn)了西周傭國(guó)墓地,時(shí)代為西周中期的穆王時(shí)期或稍晚圓。在某大墓的一個(gè)隨葬銅簋內(nèi)發(fā)現(xiàn)有大量的黑色炭化物。本文通過顯微觀察、紅外光譜、元素分析及穩(wěn)定同位素分析等手段,對(duì)上述銅簋內(nèi)的殘留物進(jìn)行了分析,以期鑒別銅簋中原盛食物的種類。2.樣品與實(shí)驗(yàn)2.1樣品介紹
樣品取自山西絳縣橫水鎮(zhèn)傭國(guó)M1011 號(hào)墓出土、編號(hào)121的銅簋中。該墓的年代為西周中期。出土?xí)r,銅簋有蓋,炭化物上面覆有一層黃土,推測(cè)是埋葬后,封土崩落沿縫隙進(jìn)入籃中的結(jié)果。2.2顯微觀察
采用日本Nikon公司生產(chǎn)的SMZ1500 型體視顯微鏡,觀察樣品的顯微結(jié)構(gòu)。具體說來,在11.25倍數(shù)下觀察,發(fā)現(xiàn)樣品可分為兩種∶一種為硬質(zhì)塊狀,無光澤,結(jié)構(gòu)比較致密,記為M101la另一種為松散顆粒狀集合體,顆粒有較強(qiáng)反光,多孔,記為M1011b。接著,用水為分散劑壓片,再采用生物顯微鏡,在400倍數(shù)下觀察。
總結(jié)的淀粉粒提取流程。2.3淀粉的碘色反應(yīng)鑒定
用兩種濕化學(xué)法來鑒定淀粉的存在。方法一∶取少量M1011a和M1011b樣品,分別進(jìn)行機(jī)械粉碎,用0.1M的鹽酸超聲波分散5分鐘,再浸泡20小時(shí),然后離心3分鐘,取上層清液,用0.1M的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值到3,滴加碘水觀察顏色變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),M101la的溶液明顯的變藍(lán),而M1011b的溶液無明顯變化。
方法二∶取少量M1011a和M1011b樣品,分別滴加碘水潤(rùn)濕,再在濾紙上畫線,與未滴加碘水的樣品條痕作對(duì)照。結(jié)果發(fā)現(xiàn),未滴加碘水的樣品,其條痕均為深棕色而滴加碘水后,M1011a樣品的條痕皆為紫色,M1011b樣品的條痕,無明顯顏色變化。
2.4紅外光譜分析
在體視顯微鏡下,仔細(xì)去除樣品中的黃土顆粒,再和大米、粟(小米)和紅薯淀粉等現(xiàn)代對(duì)照樣品一起,分別用KBr壓片,進(jìn)行紅外光譜分析。對(duì)照樣品中,炭化小米樣品的制備步驟為∶先將小米烘干,再放入有蓋坩堝中,于250℃(±50℃)溫度下加熱3小時(shí),即得。分析儀器為Thermo Nico-let公司生產(chǎn)的Avatar 360型脈沖傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)。
2.5碳氮穩(wěn)定同位素分析
取少量M1011a和M1011b樣品,用0.1M的鹽酸浸泡,直至氣泡停止冒出為止,這時(shí),已除去土壤中的碳酸鹽,然后,將樣品置于離心機(jī)中離心3分鐘,倒出上層清液,將下層固體自然陰干,進(jìn)行碳氮同位素測(cè)試。測(cè)試儀器為美國(guó)Finni-gan公司生產(chǎn)的MAT Delta Plus 型氣體質(zhì)譜儀,該儀器的C同位素分析精度為0.1%o,N同位素分析精度為0.02%o。C(氣態(tài))的8%N值表示。
3.結(jié)果與討論
顯微觀察表明,炭化樣品M1011b顆粒尺度、外形接近細(xì)菌、真菌等微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu),說明埋藏過程中,受到微生物侵蝕的影響較大;而M1011a樣品未觀察到微生物的形態(tài),說明微生物侵蝕的影響較小。這和碘色反應(yīng)的結(jié)果相符合——M101la的淀粉顯色反應(yīng)明顯,M1011b未觀察到明顯的淀粉的顯色反應(yīng)。具體結(jié)果見表一。
樣品M1011a和M1011b、紅薯淀粉(生淀粉)和現(xiàn)代熟米飯的紅外光譜圖見圖一。不難看出,三者的譜圖頗為相似,而與炭化小米樣品(主要成分為碳黑)吸收曲線有很大差別,說明樣品M101la和M1011b中,有機(jī)物含量仍然較高,其炭化不完全。尤其是在紅外吸收波數(shù)為1350-650cm"'的指紋區(qū),古代樣品與熟大米、熟小米和紅薯淀粉的主要吸收峰位置基本吻合,表明古代樣品和現(xiàn)代熟米飯中都含有淀粉。
圖一中,O-H鍵伸縮振動(dòng)峰波數(shù)在3600-3200cm-2范圍內(nèi),相比于生淀粉,古代樣品在此范圍的吸收峰更寬,更接近煮熟的大米、小米,這應(yīng)是淀粉發(fā)生糊化,導(dǎo)致氫鍵締合增強(qiáng),從而0-H鍵伸縮振動(dòng)峰變寬的結(jié)果【I】。同時(shí),在偏光顯微鏡下觀察古代樣品,也沒有見到淀粉粒所特有的十字消光,同樣說明淀粉糊化程度很高。另外,顯微觀察樣品M101la中的植硅體,未能見到水稻的典型植硅體,也未能見到小米類植硅體【2】。綜合以上分析,銅簋的盛放食物中包含有淀粉的農(nóng)作物,而且加工、蒸煮程度較高,暗示銅簋曾盛放過煮熟的米飯。
值得注意的是,現(xiàn)代淀粉和米飯類在1656-1638cm-’處都有中等強(qiáng)度吸收峰,對(duì)應(yīng)于糖類醛基C=0鍵伸縮振動(dòng)峰。然而,兩組古代樣品在此范圍對(duì)應(yīng)的吸收峰被掩蓋,主要吸收帶移至1620-1560cm~1附近,強(qiáng)度更高,更接近酰胺的C=0鍵伸縮振動(dòng)以及胺基N-H鍵彎曲振動(dòng)的吸收峰范圍。同時(shí),古代樣品在3600-3200cm-2范圍內(nèi)的吸收峰,也處在胺基N-H鍵伸縮振動(dòng)峰的典型區(qū)域【13】04,這暗示古代樣品中很可能還含有比較多的蛋白質(zhì)。
為了進(jìn)一步明確樣品來源的種類和組成,對(duì)樣品進(jìn)行了碳氮含量和同位素分析,結(jié)果見表二。與現(xiàn)代大米、小米(黍粟)相比,古代樣品的C/N比值較小,同樣暗示古代樣品中含有動(dòng)物蛋白至于8°N值,古代樣品也高于現(xiàn)代大米、黍粟,這就進(jìn)一步說明古代樣品中含有動(dòng)物蛋白,因?yàn)镹 在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間存在著同位素的富集現(xiàn)象,沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)上升時(shí),每上升一格,大約富集3~4%。另一方面,C類植物(水稻、小麥等),其813C值的范圍為-23%。-8%0~-14%o,平均值為-12.5%o與所吃食物的83C值相比,動(dòng)物肌肉大約有1%的富集作用 。古代樣品的 8 C 落在 C 植物范圍內(nèi),這說明古代樣品的植物來源為C3植物,肉類來源應(yīng)該是以C3植物為食物鏈底層的動(dòng)物。如要進(jìn)一步明確動(dòng)物種類,或許需借助脂肪酸的同位素比值分析07。
顯然,C植物中只有水稻才會(huì)有“米飯”的稱謂,因此該銅簋的原盛放食物中大米和肉類混合烹制的產(chǎn)物——即古書所言的“羹”。這與文獻(xiàn)關(guān)于銅簋僅盛裝“黍稷”等C4類植物的記載明顯不同,由此提示人們,銅簋的使用應(yīng)是多樣化,因此應(yīng)該重新審視古代青銅禮器的裝盛內(nèi)容及其所寓含的意義。西周時(shí)期,晉南地區(qū)以旱作農(nóng)業(yè)為主,但鄰河近水的灌溉區(qū)還是可以栽培水稻的【*。事實(shí)上,附近的陶寺遺址就已發(fā)現(xiàn)龍山時(shí)期的炭化大米和水稻植硅體【D】?!对?shī)經(jīng)·唐風(fēng)·鴇羽》中記載“王事靡盥,不能藝稻粱,父母何嘗?!爆F(xiàn)代晉南水稻種植區(qū)域也包括侯馬、新絳等汾河沿岸低洼地20。因此銅簋中的水稻有可能是本地生產(chǎn)。但是,水稻是僅供祭祀、陪葬使用,還是當(dāng)時(shí)人類食譜的一部分,以及是否僅為貴族所享用?欲回答這些問題,還需對(duì)該遺址出土的人骨作碳氮同位素分析。
4.結(jié)論
本文采用顯微觀察、紅外光譜、元素分地M1011墓中古代銅簋的殘留物進(jìn)行了綜合測(cè)試分析。殘留物的紅外光譜和碘色反應(yīng)說明其中含有淀粉,而植硅體分析卻未見典型的水稻植硅體,以及小米類植硅體。淀粉粒分析未見淀粉顆粒所特有的十字消光,這說明銅簋的盛放食物中,包含有淀粉的農(nóng)作物,其加工、蒸煮程度較高,暗示銅簋曾盛過熟米飯。
紅外光譜、元素分析及穩(wěn)定同位素分析說明,殘留物來源于C類植物及以C植物為食物鏈底層的動(dòng)物,據(jù)此推測(cè)銅簋原曾盛有煮熟的大米及肉類———“羹”,這與文獻(xiàn)記載——銅簋盛放黍稷等C類植物的觀點(diǎn)相悖,因此銅簋的使用應(yīng)是多樣化,從而促使人們重新審視青銅器使用方式和功能。此外,結(jié)合考古資料,似可推測(cè)水稻為本地生產(chǎn),若將來結(jié)合古人類食譜分析,應(yīng)可深入了解西周晉南地區(qū)農(nóng)業(yè)和社會(huì)的發(fā)展?fàn)顩r。
本文采用的方法,所需樣品量較少,對(duì)器物本身沒有損傷,對(duì)銅簋用途提供了直接的化學(xué)證據(jù),為進(jìn)一步的研究提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文的分析流程也可為今后銅器或陶器內(nèi)古代食品的炭化物分析所借鑒。
溫馨說明:本平臺(tái)目的在于集中傳遞全國(guó)各縣考古成果,不作為任何商業(yè)目的,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。我們敬重和感謝原創(chuàng)作者,凡未注明作者姓名的文章,均因無法查獲作者所致,敬請(qǐng)?jiān)髡哒徑?!如有涉及版?quán)問題,敬請(qǐng)?jiān)髡呋蛲懈嬷覀儗⒓皶r(shí)糾正刪除。圖文編輯校對(duì)過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正,我們將及時(shí)糾正修改。謝謝合作!