Download PDF

Residue analysis on organic remains in archaeological artefacts

Publication date: 2008-06-26

Author:

Romanus, Kerlijne
Waelkens, Marc ; De Vos, Dirk

Abstract:

Archeologie tracht in te spelen op onze nieuwsgierigheid naar hoe de mens in de oudheid geleefd heeft. Een belangrijk aspect in dit verhaal is het voedingspatroon van onze voorouders. Eten is immers niet enkel een kwestie van overleven, maar heeft een minstens even belangrijke sociale en economische impact. Overblijfselen van voedsel, bewaard in potscherven gedurende eeuwen, kunnen de sleutel zijn in het ontrafelen van onze eigen geschiedenis. Dergelijke organische residu’s zijn in wezen complex en vereisen precieze en krachtige chemische analysetechnieken. Dit doctoraatsonderzoek spitst zich voornamelijk toe op archeologische vondsten van de antieke stad Sagalassos, gelegen in Turkije. Jaarlijkse opgravingen, onder leiding van de Katholieke Universiteit Leuven, brachten al hele ladingen potscherven aan het licht. Ook werden enkele artefacten van andere archeologische sites onderzocht.Een eerste doel was het opstarten van stabiele koolstof isotopen analysen omdat deze techniek nog nooit eerder werd toegepast op materiaal van Sagalassos. Daarnaast leek het ons zinvol ook een vergelijkende studie te maken met twee andere technieken om de diersoort, klaargemaakt in een kookpot, te achterhalen. Deze twee technieken zijn triglyceride en vetzuur methylester analyse. Voor de eerste maal werden sporen van zuivelproducten in potscherven van Sagalassos gedetecteerd. Met deze vergelijkende studie kon vastgesteld worden dat de drie technieken dezelfde resultaten opleveren.Een tweede luik in dit doctoraat was het ontwikkelen en optimaliseren van een techniek voor het detecteren van wijn in amforen. Volgens antieke auteurs worden amforen gebruikt voor het transport en de opslag van wijn, olie en vissaus. Toch blijft de functie van amforen bij archeologen voor raadsels zorgen ondanks hun belang in landbouw, sociale aangelegenheden en niet te vergeten handel en economie. Tot nu toe was er in residuanalyse geen betrouwbare methode om wijnresten te analyseren. Dit is immers een enorme uitdaging omdat alle ingrediënten van wijn gekenmerkt worden door een hoge wateroplosbaarheid waardoor ze een lange bewaartijd waarschijnlijk niet zullen overleven. Toch slaagden we erin een techniek te ontwikkelen voor het opsporen van polyfenolen, een typische wijncomponent, door het toepassen van een Folin Ciocalteu kleurreactie. Daaropvolgend werden 31 Sagalassos amforen aan deze methode onderworpen, alsook aan standaard vetanalysen. Slechts twee scherven vertoonden een significante hoeveelheid polyfenolen. Dit was veel minder dan verwacht aangezien in 23 stuks, sporen van teer werden geïdentificeerd, wat volgens de klassieke hypothese kenmerkend is voor wijnamforen. Een ander opmerkelijk resultaat was de vondst van walnotenolie in een amfoor waar ook teer in aangebracht was. Dit is in tegenspraak met klassieke schrijvers. Al deze bevindingen brachten ons bij het opstarten van een laboratorium degradatie-experiment om het gedrag van wijn en olie in combinatie met teer te evalueren.Daartoe werden kleine keramiekpotjes gemaakt waarin teer werd aangebracht. Na een droogtijd werden de potjes gevuld met wijn of olijfolie. Van elk potje werden lagen van ongeveer 1 mm afgeschraapt en in elke laag werd de concentratie aan vetten en polyfenolen bepaald. De gegenereerde permeatieprofielen brachten aan het licht dat het aanbrengen van een teerlaag noodzakelijk is in een olieamfoor en dat wijn, ondanks de teer, toch kan infiltreren in de keramiek. Deze uitkomst bevestigde onze resultaten van de Sagalassos amforen.Residuanalyse heeft niet enkel tot doel om het vroegere dieet maar ook alle aspecten van het leven in de oudheid te achterhalen. Bijvoorbeeld in het Macellum te Sagalassos werden tientallen unguentaria opgegraven; in twee werd een zichtbaar residu opgemerkt. Dit was een uitgelezen kans om de functie van deze kleine glazen flesjes te onderzoeken. Beide residu’s bestonden voor het grootste deel uit bijenwas en slechts voor een heel kleine fractie uit anorganisch materiaal. We veronderstellen dat een stopsel, gemaakt van bijenwas, diende om deze flesjes af te sluiten.Andere interessante studieobjecten waren schelpen, gevuld met een verbrande vettige brij, opgegraven in een Koptische kerk in Egypte. De archeologische vraagstelling was tweeledig; ten eerste diende bevestigd te worden dat deze schelpen als lamp hadden gediend en een tweede doel was om de oorsprong van de gebruikte brandstof te bepalen. Door vier chromatografische technieken toe te passen zijn we daarin geslaagd. De residu’s wezen op de aanwezigheid van plantaardige olie en vertoonden gehydroxyleerde triglyceriden die kenmerkend zijn voor verhitte olie. De olie kon geïdentificeerd worden als afkomstig van zaden van Brassicaceae planten, zoals koolzaad of radijs. Volledig uitsluitsel kwam er dankzij de stabiele koolstofisotopen analysen waarbij olie van radijszaden werd herkend als brandstof in deze Egyptische lampschelpen.Het laatste hoofdstuk van dit doctoraat stelt de resultaten voor van chemische analysen op een zalf die bewaard was gebleven in een middeleeuws keramiekpotje opgegraven in het Kasteel van Middelburg te België. De organische fractie van de zalf bestond uit bijenwas en plantaardige olie terwijl de anorganische fractie loodzepen, ijzer, loodsulfaat, gips en anderen bevatte. De samenstelling van deze medische zalf toonde aan dat het hier ging om een loodplaaster gemengd met bijenwas. Loodplaasters zijn gekend voor het behandelen van kneuzingen, en bijenwas werd waarschijnlijk toegevoegd om de plaaster gemakkelijker aan te brengen en voor de hydratatie van de huid.