Analysis of organic residues and lead content in Roman amphorae from Southwest Lusitania

Abstract

The villa of São Cucufate (Vidigueira, southern Alentejo, Portugal) was an agricultural center with Roman occupation from the 1st century AD. For the analysis of organic residues and lead (Pb) content in amphorae sherd from this archaeological site, Gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC–MS) and Laser ablation inductively coupled with plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) were applied. GC-MS enabled to identify long chained alkanes, palmitic, stearic, pimaric, isopimaric and abietic acids. The presence of diterpenoids yielded evidence that the amphorae were waterproofed with resinous substances for carrying liquid or semi liquid products. Unfortunately, the absence of phenolic acids in wine biomarker extraction could not help to correlate between the samples with resinous substances and lead content. Moreover, the presence of a wide range of organic compounds is a clear identification of use and reuses of amphorae possibly for plant products, vegetable oils, and animal products during its lifetime; Resumo: ‘Análise de resíduos orgânicos e teor de chumbo em ânforas romanas do sudoeste da Lusitânia’ A vila de São Cucufate (Vidigueira, Alentejo, Portugal) foi um centro agrícola com ocupação Romana desde o século I. Para a análise de resíduos orgânicos e teor em chumbo (Pb) em fragmentos de cerâmica provenientes deste sítio arqueológico, foram utilizadas as técnicas de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC–MS) e espectrometria de massa com fonte indutiva de plasma com amostragem por ablação laser (LA-ICP-MS). A análise por GC-MS permitiu a identificação de alcanos de cadeia longa, ácidos gordos palmítico e esteárico, e ácidos pimárico, isopimárico e abiético. A presença de diterpenóides permite colocar a hipótese de que as ânforas terão sido impermeabilizadas com substâncias resinosas, para permitir o transporte de materiais líquidos ou semi-líquidos. Infelizmente, a ausência de ácidos fenólicos após extracção dos biomarcadores vínicos não permitiu fazer a correlação entre conteúdo resinoso, vinho e presença de chumbo. Adicionalmente, a presença de uma vasta gama de compostos orgânicos é um sinal de reutilização das ânforas possivelmente para produtos derivados de plantas, óleos vegetais, e produtos animais durante o tempo da sua utilização.