Publications

Les Laurons

Les foyers à pierres chauffantes du Hameau des Laurons (Les Arcs-sur-Argens, Var)

D. Dubesset, N. Garnier, I. Figueiral, O. Sivan

Résumé : La fouille du site archéologique du Hameau des Laurons (Les Arcs-sur-Argens, 83) a permis la découverte de 19 foyers en creux à pierres chauffantes associés aux reliquats d'un espace de circulation de type chemin. Les caractéristiques morphologiques des structures ainsi que les données chronologiques acquises permettent de distinguer deux ensembles de foyers. L'un est agencé selon un alignement nord-sud et se rapporte au Bronze final III. Pour l'autre, les creusements sont majoritairement orientés est-ouest. Il est attribuable à la transition premier/second âge du Fer. Le chemin semble être l'élément autour duquel s'organisent les ensembles de foyers à pierres chauffantes. L'étude rigoureuse du comblement des structures permet de restituer leur fonctionnement. En outre, des analyses organiques effectuées sur des blocs prélevés dans les foyers attestent de leur utilisation dans un cadre culinaire. Des expertises archéologiques menées dans ce secteur de la commune montrent que les foyers du site des Laurons font partie d'un ensemble beaucoup plus vaste. La mise en perspective de toutes les données récoltées permet d'envisager que la confection et le regroupement de ce type d'aménagement ne soient pas uniquement commandés par des préoccupations d'ordre domestique. Les raisons précises qui ont conduit à la construction de groupements de foyers à pierres chauffantes nous échappent encore, mais sont sans doute à rapprocher du domaine social.

Moringa oil

L’huile de ben identifiée dans quatre amphores africaines de type Ostia LI X provenant d’Arles : difficultés d’interprétation

Abstract: Analyses on four African amphorae of Ostia LIX type found in the Rhône river indicated the disparate presence of Ben oil, wine and milk. According to ancient texts, Ben oil makes part of ointments and flavours structural composition, which flavouring compounds are fixed on vegetable oils. Presence on four samples of a dominant biomarker suite from this oil gives reason to consider the event of a primary content. However, the natural range of Moringa sp. oil tree in Africa does not cover the area where amphoras production is supposed to be located (Africa Proconsularis and more specifically the north western region of current Tunisia) and the hypothesis of extensive cultivation of the species at the time in the area would be far stretched. This paradoxical analysis, linked to the interpretation of Pompeii painted inscriptions (see Bonifay et al., in this volume), leads us to consider that the primary contents of Ostia LIX could be olives preserved in brine. The impossibility to identify the biomarkers of olives wholly preserved yields the hypothesis of Ben oil as secondary contents. In order to understand the zone where the amphorae were reused, the research was focused on areas within the natural range of Moringa sp. and, among those, particularly Egypt where the presence of Ostia LIX amphorae is significant and where the use of ben oil is documented in the period. We have, thus, contemplated that these amphorae leaving from Thabraca, which they were in all probability redistributed from Rome, could be recycled in Egypt with Ben oil. Further chemical analyses from different contexts are needed to allow us to strengthen these temporary conclusions.

Analyse chimique des sauces et des conserves de poissons : un état de la question

Résumé : Les sauces de poissons ne laissent de témoins visibles qu’exceptionnellement, et principalement au fond des bassins dans lesquelles elles ont été préparées par décomposition du poisson dans du sel. Les conserves de poissons, préparées directement dans les récipients de transport à savoir les amphores, ne laissent pas plus de macro-restes sinon de très rares arêtes parfois piégées dans la poix recouvrant les parois internes de l’amphore pour l’imperméabiliser. Afin de préciser la nature du contenu des amphores et de vases en céramique et d’identifier quels types d’amphores étaient dédiés au transport des produits à base de poissons, nous cherchons à développer des méthodes chimiques permettant l’extraction et l’identification de marqueurs des poissons. Cependant ces travaux sont particulièrement délicats car les composants principaux des poissons, lipides et protéines, sont très labiles et se dégradent très facilement. Nous présentons ici l’état des recherches et des connaissances. Bien que plusieurs équipes d’analystes chimistes s’intéressent à la question depuis quelques années, l’état actuel des connaissances et l’état d’avancement des recherches ne permettent pas encore de proposer une méthodologie sûre et efficace.

International Journal of Mass Spectrometry (2009), 284(1–3), 47–56.

Analysis of archaeological triacylglycerols by high resolution nanoESI, FT-ICR MS and IRMPD MS/MS: Application to 5th century BC–4th century AD oil lamps from Olbia (Ukraine).

Garnier N., Rolando C., Høtje J. M., Tokarski C.

Summary – This work presents the precise identification of triacylglycerols (TAGs) extracted from archaeological samples using a methodology based on nanoelectrospray and Fourier transform mass spectrometry. The archaeological TAG identification needs adapted sample preparation protocols to trace samples in advanced degradation state. More precisely, the proposed preparation procedure includes extraction of the lipid components from finely grinded ceramic using dichloromethane/methanol mixture with additional ultrasonication treatment, and TAG purification by solid phase extraction on a diol cartridge. Focusing on the analytical approach, the implementation of “in-house” species-dependent TAG database was investigated using MS and InfraRed Multiphoton Dissociation (IRMPD) MS/MS spectra; several vegetal oils, dairy products and animal fats were studied. The high mass accuracy of the Fourier transform analyzer (Δm below 2.5ppm) provides easier data interpretation, and allows distinction between products of different origins. In details, the IRMPD spectra of the lithiated TAGs reveal fragmentation reactions including loss of free neutral fatty acid and loss of fatty acid as α,β-unsaturated moieties. Based on the developed preparation procedure and on the constituted database, TAG extracts from 5th century BC to 4th century AD Olbia lamps were analyzed. The structural information obtained succeeds in identifying that bovine/ovine fats were used as fuel used in these archaeological Olbia lamps.

Characterization of archaeological beeswax by electron ionization and electrospray ionization mass spectrometry

Garnier N., Cren-Olive C., Rolando C., Regert M.

To better detect and identify beeswax in ancient organic residues from archaeological remains, we developed a new analytical methodology consisting of the analysis of (i) the trimethylsilylated organic extract by GC/MS and (ii) the crude extract by ESI-MS. Selective scanning modes, such as SIM or MRM, permit separate quantification of each chemical family (fatty acids, monoesters, monohydroxyesters, and diesters) and allow an improvement in sensitivity and selectivity, allowing the crude extract to be treated without further purification. GC/MS (SIM) was revealed to be a powerful method for the detection of components, with a detection limit down to a total lipid extract in the range of approximately 50 ng in a complex matix, such as archaeological degraded material, whereas ESI-MS/MS is instead used for the detection of nonvolatile biomarkers. Identification by GC/MS (SIM) and ESI-MS/ MS (MRM) of more than 50 biomarkers of beeswax in an Etruscan cup at the parts-per-million level provides the first evidence for the use of this material by the Etruscans as fuel or as a waterproof coating for ceramics.

Saepinum

, p. 109-114
sous la direction de Jean-Pierre Brun et Martine Leguilloux

Saepinum : tannerie et moulin hydraulique :
analyses des cuves 6 et 7

N. Garnier p. 109-114

Deux approches ont été mises en oeuvre afin d’étudier la composition chimique totale de la matière organique potentiellement conservée par imprégnation des parois poreuses des cuves 6 et 7, les seules qui ont été découvertes par les fouilles récentes. Trois échantillons ont été soumis à une analyse des résidus organiques. Deux proviennent de la cuve 6 (enduit de la paroi et fond), un autre a été prélevé sur l’enduit de la cuve 7.
Chaque échantillon a été analysé de façon globale par l’étude de sa fraction dite libre, à savoir l’étude des constituants chimiques directement extractibles par des solvants organiques. Les prélèvements bruts ont aussi été soumis à une réaction de saponification afin d’extraire les composés organiques présents sous forme polymérisée et de plus haut poids moléculaire. Cet extrait hydrolysé a ensuite été purifié et séparé en différentes fractions par chromatographie sous colonne de silice. Chaque extrait ou fraction a été analysé en chromatographie en phase gazeuse haute résolution couplée à la spectrométrie de masse en mode impact électronique (HRGC-EIMS). Les saponifiats fractionnés ont fait l’objet de plusieurs types de dérivation, triméthylsilylation classique, mais aussi méthylation ou acétylation afin de mieux pouvoir identifier les composés par comparaison aux bases de données spectrales.

Cabrera

Identifying wine and oil production:
analysis of residues from Roman and Late Antique plastered vats

Alessandra Pecci, Miguel Ángel Cau Ontiveros, Nicolas Garnier

Abstract. The production of oil and wine was an important aspect of the ancient Mediterranean economy. Among the material remains related to the production of these substances, installations used for their production provide evidence that is still unexploited. Although archaeological studies have been carried out on these installations, problems can arise in the identification of their function, as wine and oil production structures can be similar and the archaeological traces insufficient to establish which substance was produced. Archaeometry, in particular the chemical analysis of the organic residues left by substances, is valuable for identifying the substances that were actually produced and in interpreting the function of these structures. In particular, analyses can be carried out on the plastered coatings of the vats found in these installations. In this paper, we present the results of the analyses of samples of opus signinum (broken ceramics mixed with lime) used to coat vats from installations that were thought to have produced wine or oil. The vats were found in different Roman and Late Roman sites in Italy and in the Balearic Islands and were investigated in order to verify the preservation of the organic residues and their origin. The samples were analysed by gas chromatography/mass spectrometry to identify the presence of oil or wine markers.