Verbesserung der Lebensmittelqualität - J.W. Knoblauch verfasste 1810 dazu die erste umfassende Schrift

Do, 3.06.2021 - — Robert W. Rosner

Robert W. RosnerIcon Wissenschaftsgeschichte Das preisgekrönte monumentale, dreibändige Werk des erst 28-jährigen Joseph Wilhelm Knoblauch ist eine unglaubliche Pionierleistung. Einige Abschnitte erscheinen im Sinn der Systemwissenschaften auch heute hochaktuell ; auch, dass der Text für Laien nicht nur verständlich, sondern von diesen auch direkt anwendbar sein sollte, erfüllen bislang nur die wenigsten wissenschaftlichen Publikationen. Darüber hinaus gibt das Werk einen hervorragenden Einblick in die wissenschaftlichen Theorien der Zeit der Aufklärung. Der Chemiker und Wissenschaftshistoriker Robert Rosner fasst im Folgenden wesentliche Aspekte der Schrift zusammen, die auf der Europeana-website* frei zugänglich ist. Es lohnt sich drin zu schmökern!

Joseph Wilhelm Knoblauch, 1810

Die erste wissenschaftliche Gesellschaft im Habsburgerreich.....

Die Königlich Böhmische Gesellschaft der Wissenschaften war die erste wissenschaftliche Gesellschaft im Habsburgerreich. 1770 auf Initiative von Ignaz von Born in Prag als Privatgesellschaft gegründet , wurde sie 1785 in eine öffentliche Einrichtung umgewandelt. Ignaz von Born war Freimaurer und ebenso einige der anderen Gründungsmitglieder. Die Freimaurer waren zu der Zeit Vorkämpfer der Aufklärung im Kaiserreich. Sie interessierten sich nicht nur für theoretische wissenschaftliche Fragen, sondern diskutierten auch praktische Fragen, um Mittel und Wege zu finden, die bei der Modernisierung des Landes helfen könnten. So veröffentlichte die Gesellschaft 1800 ein Memorandum, in dem sie die Verwendung von Kohle anstelle von Holz als Energiequelle forderte und vor der Gefahr der Entwaldung Böhmens infolge der fortgesetzten Verwendung von Holz warnte.
Abbildung 1:Die Königlich Böhmische Gesellschaft der Wissenschaften in Prag, Festliche Sitzung mit Kaiser Leopold II, 1790 (Bild: Autor unbekannt; gemeinfrei)

..... setzt einen Preis für einen Bericht zur Verbesserung der Lebensmittelqualität aus

Auf Initiative des Prager Chemikers Johann Andreas Scherer (1755-1844) setzte die Gesellschaft 1804 einen Preis von 500 Gulden für die beste Veröffentlichung zur Verbesserung der Lebensmittelqualität aus. (Scherer interessierte sich u.a. für Fragen, die man heute als Umweltprobleme ansehen würde und hatte mehrere Bücher veröffentlicht, die gegen die zu dieser Zeit unter deutschen Chemikern noch weit verbreitete Phlogiston-Theorie auftraten). Dieser Bericht sollte so abgefasst werden, dass er normalen Bürgern und Bauern helfen würde, die Probleme der Verfälschung von Lebensmitteln zu verstehen und die Lebensmittelqualität zu kontrollieren, ohne selbst Experten zu sein.

Vorerst erhielt die Böhmische Gesellschaft der Wissenschaften keinen Bericht, der diese Anforderungen erfüllte, und so wurde der Preis 1806 auf 700 Florin erhöht (700 Fl. entsprachen der aktuellen Kaufkraft von etwa 14 000 €; Anm. Redn.). Dies führte dazu, dass nun zehn Berichte ankamen, von denen aber nur die Arbeit von Joseph Wilhelm Knoblauch in den meisten Punkten die strengen Anforderungen der Böhmischen Gesellschaft erfüllte - allerdings auch erst nachdem dieser einige Teile entsprechend abgeändert hatte.

... und vergibt ihn für die dreibändige Schrift des Joseph Wilhelm Knoblauch

Joseph Wilhelm Knoblauch (1789 - 1819) war als Apotheker ausgebildet mit einem Master-Abschluss in Philosophie und einem Bachelor-Abschluss in Medizin. Seine preisgekrönte Schrift mit dem Titel “Von den Mitteln und Wegen die mannichfaltigen Verfälschungen sämmtlicher Lebensmittel außerhalb der gesetzlichen Untersuchung zu erkennen, zu verhüten und möglichst wieder aufzuheben“ wurde 1810 in Leipzig veröffentlicht. Abbildung 2.
Abbildung 2:Joseph Wilhelm Knoblauch: Deckblatt von Teil 2 der preisgekrönten, dreibändigen Schrift (links) und Titel der 3 Bände (rechts) (Quelle: Národní knihovna České republiky, https://www.europeana.eu/en/item/92004/NKCR___NKCR__49D000050ABT16NH0P3_cs. cc: nc)

 

Wie der Autor einleitend betont, besteht das Hauptziel des Buches darin, dem Bauern, der die Lebensmittel produziert, und dem Händler, der diese lagert und transportiert, zu helfen die richtigen Mittel zu verwenden und jegliches Material zu vermeiden, das eine Verfälschung verursachen kann.

Der Begriff Verfälschung bezieht sich dabei nicht nur auf profitorientierte Manipulationen, die zur Verschlechterung von Lebensmitteln führen oder diese sogar giftig machen, sondern auch auf den Gebrauch von Werkzeugen oder Gefäßen, die zur Erzeugung eines Lebensmittels nicht geeignet sind oder auf eine Lagerung unter untauglichen Bedingungen.

Für Knoblauch erscheint es daher unumgänglich, dass der Leser nicht nur alle möglichen Vorgänge verstehen sollte, die Auswirkungen auf Lebensmittel haben könnten, sondern auch alle Faktoren kennen sollte, die das Leben auf der Erde beeinflussen, wie Licht, Wärme, Elektrizität, die verschiedenen Gase in der Luft und die Schwerkraft.

Da das Buch von normalen Bürgern und nicht von Wissenschaftlern gelesen werden sollte, beschrieb Knoblauch wiederholt Experimente, die jeder zu Hause ausführen konnte, um die Aussagen zu den von ihm erörterten Phänomenen zu untermauern. Um beispielsweise die Bedeutung des Lichts für das Wachstum von Pflanzen klar zu machen, zeigt er, dass aus Samen, die in einem dunklen Keller keine Änderung erfahren, Blätter sprießen, sobald sie etwas Sonnenlicht ausgesetzt wurden.

Aus all dem entstand ein äußerst umfangreiches Buch mit mehr als 2000 Seiten in 3 Bänden. Als eine Art populärwissenschaftlicher Schrift erhält man darin einen guten Überblick über die wissenschaftlichen Theorien dieser Zeit , welche zweifellos auch die wissenschaftlichen Ideen der damals wichtigsten Gelehrten-Gesellschaft der Monarchie und der den Preis verleihenden Juroren widerspiegeln.

"Von der wechselseitigen Einwirkung"

In einer 96 Seiten langen Einführung beschreibt Knoblauch die verschiedenen Faktoren, die das Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen beeinflussen und wie diese Faktoren miteinander wechselwirken.

Dazu führt er verschiedene Lebensvorgänge an, einige davon recht ausführlich.

So zeigt er, dass Blut mit Hilfe von Eisen Sauerstoff aufnimmt, sich dabei hellrot färbt und hilft, den Körper warm zu halten.

In der Verdauung der Nahrung und der Gärung sieht er verwandte Vorgänge. Die Gärung in Gegenwart von Hefe vergleicht er wird mit der Gärung ohne Hefe etwa bei der Weinherstellung.

Ausführlich beschreibt er die Keimung von Samen, zeigt, wie man gekeimte Gerstensamen von nicht gekeimten Samen unterscheiden kann, da gekeimte Samen mehr wasserlösliche Inhaltsstoffe enthalten als nicht gekeimte Samen.

Dazu gibt es eine Reihe von Experimenten, die helfen sollen die Wirkung von Sauerstoff, Licht und Feuchtigkeit auf Grünpflanzen zu beobachten.

Eingehend untersucht Knoblauch Faktoren, die einen Einfluss auf den Zersetzungs- und Fäulnisprozess von Pflanzen und Fleisch haben. Nach seiner Meinung zersetzen sich Lebensmittel, die viel Stickstoff und viel Phosphor enthalten, schneller und riechen stärker. Dies gilt insbesondere für Lebensmittel mit hohem Phosphorgehalt wie Fisch.

Was sind Lebensmittel?

Knoblauch erweitert eingangs die Bedeutung des Wortes „Lebensmittel“. Es umfasst jetzt nicht nur Nahrung, sondern alles, was laut Autor für das Leben auf der Erde benötigt wird.

So wird also das Leben von drei Hauptfaktoren beeinflusst:

1. vom sogenannten "Dunstkreis "

2. von Getränken

3. von Nahrung

Das Wort "Dunstkreis" oder synonym Atmosphäre benutzt er für alle unsichtbaren Dämpfe und Kräfte, die uns umgeben.

Von der Atmosphäre

Atmosphäre (Dunstkreis) ist für Knoblauch alles, was die Erde umgibt und immer noch als Teil davon gesehen werden kann. Es besteht aus schwereloser Materie - d.i. Licht, Wärme, Elektrizität und Magnetismus - und Materie mit einem Gewicht - dies sind die Gase Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid und unter besonderen Umständen Wasserstoff. Schließlich zählt er auch Schwerkraft und Elastizität zur Atmosphäre.

In den Kapiteln, in denen Knoblauch sich mit „schwereloser“ Materie, Licht, Wärme und Elektrizität befasst, konzentriert er sich darauf, zu beschreiben, wie und wo diese Materie erzeugt wird und welche Auswirkungen sie auf die Umgebung hat, ohne aber detailliertere Erklärungen zu geben .

In den Abschnitten, die sich mit Licht befassen, erwähnt er nicht nur die bekannten Eigenschaften wie Brechung, Spektrum, Reflexion, Fokussierung usw., sondern erörtert auch die Bedeutung von Licht für die Absorption von CO2 durch grüne Blätter und das Wachstum von Pflanzen.

Wärme betrachtet er als eine Art Strahlung, die eng mit dem Licht verbunden ist, insbesondere mit dem roten Lichtspektrum.

Knoblauch spricht von „nicht wahrnehmbarer Wärme“, wenn er sich auf die Verdampfungswärme oder die Schmelzwärme bezieht.

Elektrizität gehört für ihn zum schwerelosen Teil der Atmosphäre und hat einen positiven und einen negativen Pol. Durch Reiben von Glas oder Bernstein kann positive Elektrizität, durch Reiben von Harzen negative Elektrizität erzeugt werden. Knoblauch erörtert die Unterschiede zwischen leitendem Material und Nichtleitern und beschreibt er verschiedene Verfahren zur Stromerzeugung, von denen einige leicht getestet werden könnten. Um zu zeigen, wie eine galvanische Batterie funktioniert, schlägt er vor, einen silbernen Löffel unter die Zunge zu legen und einen Zinkstab darauf zu legen.

Hinsichtlich der Gase werden mehrere Experimente beschrieben, die zeigen, wie Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid das Leben beeinflussen. Der Autor schildert auch Methoden zur Herstellung von Schwefelwasserstoff und Phosphin, um sie mit Gasen zu vergleichen, die im Fäulnisprozess von lebendem Material entstehen.

Wie bereits erwähnt, wird auch die Schwerkraft als Teil der Atmosphäre betrachtet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Luftdruck, der einen großen Einfluss auf alle lebenden Materialien hat, auf die Schwerkraft zurückzuführen ist. Nach Knoblauch ist Elastizität eine der Schwerkraft entgegengesetzte Kraft. Er definiert Elastizität als Kraft, mit der Material in einem bestimmten Dichtezustand oder in seiner ursprünglichen Form bleiben will. Als Beispiele für Elastizität erwähnt er nicht nur, dass Druckluft versucht, sich auszudehnen, sondern auch, dass eine Metallfeder oder menschliches Haar bei Verformung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt.

Nahrungsmittel - von der Quelle der Verfälschungen

Nach mehr als 300 Seiten in denen Knoblauch allgemein die verschiedenen Faktoren, die das Leben von Pflanzen, Tieren und Menschen beeinflussen, behandelt, beginnt er die Faktoren, die zu einer Verfälschung der Lebensmittel führen können, ausführlich zu erörtern.

Zur Zubereitung und Lagerung von Lebensmitteln werden unterschiedlichste Arten von Gefäßen benötigt, daher werden die verschiedenen Materialien untersucht, aus denen diese Gefäße bestehen.

Knoblauch beginnt mit möglichen Gefahren, wenn man Holzgefäße zur Lagerung von Lebensmitteln verwendet. So können giftige Pilze auf dem Holz wachsen und die in diesen Gefäßen gelagerten Lebensmittel schädigen. Um das Pilzwachstum zu verhindern empfiehlt er, die Oberfläche des Gefäßes zu verkohlen und zitiert dazu ein Testergebnis des französischen Chemikers Berthollet (1748 - 1822): dieser verglich Wasser, das unter identen Bedingungen 4 Monate in einem Holzgefäß mit einer verkohlten Innenfläche und einer naturbelassenen Oberfläche gelagert wurde. Nur das Wasser in dem Gefäß mit der karbonisierten Oberfläche erwies sich als trinkbar.

Verfälschungen durch schädliche metallene Werkzeuge

Im weiteren geht Knoblauch auf Gefahren ein, die die durch verschiedene Metalle in Koch- und Lagergefäßen verursacht werden, insbesondere von solchen, die Kupfer und Blei enthalten. Auch andere gefährliche Metalle wie Zink, Zinn, Antimon, Kobalt und Arsen finden sich gelegentlich In Legierungen.

Die Eigenschaften von Kupfer werden ausführlich diskutiert, zahlreiche Beispiele von Kupfervergiftungen erörtert und mehrere Tests zum Nachweis von Kupfer beschrieben.

Der einfachste Test besteht darin, ein Stück reines Eisen in einem Gefäß mit Wasser zu erhitzen; ist Kupfer anwesend, tritt Oxydation des Eisenstücks ein (roter Überzug; Redn.). Ein besserer Test ist es eine Ammoniaklösung zu verwenden (blaue Flüssigkeit. Anm. Redn.), der beste Test ist der sogenannte Hahnemann-Weintests, der aus einer verdünnten Lösung von Calciumsulfid in Weinsäure besteht, aus der Kupfer als schwarzbrauner Niederschlag ausfällt. Dieser Test wurde 1788 von Samuel Hahnemann, dem Begründer der Homöopathie, eingeführt, um zu überprüfen, ob der Wein mit dem sogenannten Bleizucker (Bleiacetat) gesüßt worden war. Dies muss ziemlich oft vorgekommen sein, da der Hahnemann-Weintest in allen Apotheken verfügbar sein musste.

Knoblauch diskutiert die Art der Vergiftung durch die verschiedenen Metalle in den Legierungen und wie die Legierungen mit dem Hahnemann-Weintest getestet werden können, die Farbe der verschiedenen Metallsulfide und wie die Sulfide unterschieden werden können. Das einzige Metall, das für Gefäße empfohlen wird, die zur Zubereitung von Speisen dienen, ist Eisen, glasbeschichtetes Eisen und mit einigen Vorbehalten verzinntes Eisen. Da dieses mit Blei kontaminiert sein könnte, wird empfohlen, verzinnte Gefäße auf das Vorhandensein von Blei zu prüfen.

Das Kapitel schließt mit einer Diskussion möglicher Gefahren durch die Verwendung von Gefäßen aus Ton - d. i. Keramik, Porzellan - oder Glas. Obwohl das Material allgemein zur Lagerung empfohlen wird, wird darauf hingewiesen, dass der Ton manchmal Bleioxide enthalten kann. Daher wird empfohlen, es nach der 1795 vom deutschen Chemiker Westrumb beschriebenen Methode zu überprüfen. Wasser oder Essigsäure wird nach Zugabe des Hahnemann-Weintests in Gegenwart von Bleioxid trüb.

Von thierischen Lebensmitteln

Der nächste Abschnitt befasst sich mit Lebensmitteln tierischer Herkunft und erörtert Gefahren, die durch falsche Lagerung verursacht werden. Dabei wird versucht, die chemischen Prozesse zu erklären, die zur Zersetzung von Fleisch infolge schlechter Lagerung führen. Es werden mehrere Tests beschrieben, die zeigen, wie der Fäulnisprozess abhängig von Temperatur und Feuchtigkeit fortschreitet. Knoblauch meint, dass Gallerte (Kollagen) - er nennt es Zellgewebe - der Teil des Fleisches ist, der sich am schnellsten zersetzt.

Da Gelatine durch Abkühlen einer Kollagenlösung erhalten wird, gibt die Menge der erhaltenen Gelatine einen Hinweis auf die Menge an Kollagen, die im Fleisch vorhanden ist.

Ausführlich wird beschrieben, wie der Chemiker Berthollet den Fäulnisprozess untersuchte, indem er Rindfleisch im Wasser erhitzte und das Filtrat auf das Vorhandensein von Gelatine überprüfte. Dies wurde solange wiederholt, bis das Filtrat keine Gelatine mehr aufwies. Dann wurde das feuchte Rindfleisch in einem geschlossenen Gefäß mit Luft erwärmt, um zu prüfen, ob der Fäulnisprozess weitergehen würde. Nach einigen Tagen konnte festgestellt werden, dass eine Reaktion stattgefunden hatte, der Sauerstoff war im geschlossenen Gefäß durch CO2 ersetzt worden und es wurde wieder Gelatine im Filtrat gefunden. Nach mehrmaligem Wiederholen des Vorgangs hatte das Material die Struktur von Fleisch verloren und enthielt viel weniger Stickstoff als das ursprüngliche Material. Dies wurde als Beweis dafür angesehen, dass das Material, das die Gelatine bildet, ursprünglich nicht Teil des Fleisches war, sondern ein Ergebnis der Fäulnis war.

In weiterer Folge werden Vor- und Nachteile verschiedener Methoden zur Lagerung von Fleisch wie Trockenräuchern, Einfrieren, Salzen, Beizen usw. diskutiert und erklärt, auf welche Weise diese den Zersetzungsprozess hemmen.

Von Nahrungsmitteln aus dem Pflanzenreiche

Wie man das Problem der Lagerung schaffen kann, ist auch Hauptthema bei den aus dem Pflanzenreiche stammenden Lebensmittel, Knoblauch führt eine Reihe von Methoden - Trocknen, Einsalzen, Einzuckern, Beizen - an und kommt dann auf Gärungsvorgänge zu sprechen, die er in vier unterschiedliche Arten einteilt:
  1. Zuckerfermentation, die Stärke in Zucker umwandelt
  2. Gärung des Weins
  3. Saure Gärung
  4. Die Fäulnis, die in Gegenwart von Proteinen stattfinden kann.

Ein weiteres Thema in diesem Abschnitt ist die Beschreibung von Giftpflanzen (beispielsweise von Schierling).

Von den Methoden der Prüfungskunde

Im letzten Band der Schrift werden die verschiedenen Tests zur Überprüfung der Lebensmittelqualität erörtert. Hierin versucht Knoblauch aufzuzeigen, wie viel Information zur Qualität man mit einfachen Methoden erhalten kann, dass aber zur endgültigen Sicherheit chemische Methoden erforderlich sind. Er schreibt: "Die chemische Untersuchung ist der ultimative Test, um die beste Sicherheit über die Qualität des zu untersuchenden Materials zu erhalten."

Er warnt jedoch vor den Schwierigkeiten der Interpretation und fordert: „Die erste Pflicht eines jeden, der den Mut hat, in das heilige Feld der Chemie einzutreten, ist Pünktlichkeit, Ruhe, eine Haltung, die frei von Vorurteilen und hoher Moral ist.“ Er fährt fort, indem er einige Vorgänge beschreibt, die für die qualitative Analyse erforderlich sind, und einfache Prozesse wie Fällungslösung usw. erklärt und die Herstellung der wichtigsten Reagenzien für verschiedene Tests beschreibt.

In dem Kapitel, in dem verschiedene Tests beschrieben werden, diskutiert Knoblauch die Giftstoffe, die häufig in verschiedenen Arten von Lebensmitteln vorkommen. Nicht nur Wein muss mit dem Hahnemann-Weintest überprüft werden, auch rote Fruchtsäfte können manchmal Kobaltsalze enthalten, um die Farbe zu intensivieren, oder Arsen kann in Suppen aus Kohl oder anderem Gemüse gefunden werden. Verschiedene Methoden beschreiben, wie die Metalle in Form ihrer Sulfide identifiziert werden. Quecksilbersulfid kann mit Kohle zum elementaren Quecksilber reduziert werden, Arsen-Sulfid kann in Gegenwart von Luft in Arsenoxid umgewandelt werden, das sublimiert.

Die detaillierte Beschreibung der Prüfung von Lebensmitteln auf giftige Metalle scheint darauf hinzudeuten, dass die Zugabe solcher Metalle zu Lebensmitteln zu Beginn des 19. Jahrhunderts ein häufig anzutreffendes Verbrechen war. Der Schwerpunkt, der auf die Erörterung des besten Materials für die Lagerung und den Transport von Lebensmitteln aller Art gelegt wurde, kann aber auch zeigen, dass zu einer Zeit, als es nicht mehr möglich war, die Bevölkerung in den wachsenden Städten mit Lebensmitteln aus den benachbarten landwirtschaftlichen Gebieten zu versorgen Die Verschlechterung der Lebensmittel während des Transports und der Lagerung zu einem immer wichtigeren Thema wurde.

* Von den Mitteln und Wegen die mannichfaltigen Verfälschungen sämmtlicher Lebensmittel außerhalb der gesetzlichen Untersuchung zu erkennen, zu verhüten, und wo möglich wieder aufzuheben. Europeana-Website: https://www.europeana.eu/en/item/92004/NKCR___NKCR__49D000050ABT16NH0P3_cs (cc 0, nc).Passende  Ausschnitte aus dieser Schrift (in Fraktur) wurden von der Redaktion eingefügt.

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