Von Eben van Tonder, 10. August 202

Einführung in Dr. Eduard Polenske und sein bahnbrechendes Werk

Dr. Eduard (Ed) Polenske (1849–1911) war ein deutscher Chemiker, dessen Karriere am Kaiserlichen Gesundheitsamt in Berlin ihn in das Zentrum der Entwicklungen der Lebensmittelchemie, der öffentlichen Gesundheit und der Regulierung im späten 19. Jahrhundert stellte. Geboren am 27. August 1849 in Ratzebuhr, Neustettin, Pommern, als Sohn von Samuel G. Polenske und Rosina Schultz, heiratete er eine Frau mit dem Nachnamen Möller und lebte bis zu seinem Tod im Jahr 1911 in Berlin.

Das Kaiserliche Gesundheitsamt, an dem Polenske einen Großteil seiner beruflichen Laufbahn verbrachte, wurde am 16. Juli 1876 in Berlin gegründet, um sowohl den medizinischen als auch den veterinärmedizinischen Bereich des Deutschen Kaiserreichs zu bedienen. Anfangs dem Reichskanzleramt unterstellt, kam es 1879 parallel zur Verabschiedung des „Gesetzes, betreffend den Verkehr mit Nahrungs- und Genußmitteln sowie Gebrauchsgegenständen“ unter das Innenministerium. Diese Institution hatte die Aufgabe, die Einhaltung dieses Gesetzes zu überwachen, chemische und mikrobiologische Analysen durchzuführen und wissenschaftliche Standards für die Lebensmittelsicherheit zu entwickeln. Im Jahr 1900 begann der neu gebildete Reichsgesundheitsrat, seine Tätigkeiten zu unterstützen, und stärkte so seine Rolle als nationale Behörde. In diesem Umfeld arbeitete Polenske mit führenden Chemikern, Tierärzten und Gesundheitsexperten zusammen und trug zur wissenschaftlichen Grundlage der modernen Lebensmittelüberwachung bei.

Die Forschungslaufbahn Polenskes war geprägt von einem breiten Interesse an Lebensmittelkonservierungsstoffen und deren Sicherheit. In den 1880er-Jahren wurde er für seine kritische Bewertung chemischer Konservierungsmittel in Fleischprodukten bekannt. Auf einer Tagung von Chemikern in Speyer, Bayern, am 10. September 1888 beteiligte er sich an Debatten über die Sicherheit von Stoffen wie Borsäure. Wie die Wichita Daily Eagle (1890) berichtete, untersuchte er zehn verschiedene kommerzielle Fleischkonservierungsstoffe und identifizierte Substanzen wie schweflige Säure, Sulfite, Borax, Borsäure, Alaun, arsenige Säure, Salicylsäure, Phosphorsäure, Glycerin, Boroglycerin, Salpeter und Kochsalz – viele davon waren damals Gegenstand gesundheitlicher Bedenken in der Öffentlichkeit.

Im Jahr 1891 veröffentlichte Polenske die Arbeit, die seinen Namen dauerhaft in der Geschichte der Fleischwissenschaft verankerte: Über den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen salpeter-haltiger Pökellaken, erschienen in Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte, Band 7. In dieser Studie berichtete er über den Nachweis von Nitrit in Pökellaken, denen ausschließlich Nitrat (in Form von Salpeter) zugesetzt worden war – mit hoher Wahrscheinlichkeit das erste Mal, dass dieser Befund in einer sorgfältigen, veröffentlichten wissenschaftlichen Untersuchung dokumentiert wurde.

Diese Arbeit machte Polenske zu einem der Gründungsväter der modernen Fleischpökelung. Während spätere Forschungen bestätigten, dass nicht Nitrat, sondern Nitrit der aktive Pökelstoff ist, der durch die Bildung von Stickstoffmonoxid für die Farbgebung und Haltbarmachung verantwortlich ist, ebneten Polenskes präzise Messungen den Weg für diese Erkenntnisse. Die industriellen Auswirkungen waren bahnbrechend: Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts ermöglichte das Verständnis und die Steuerung der Nitritbildung, die Pökelzeiten von mehreren Wochen auf wenige Tage zu verkürzen – eine Revolution für die Herstellung von Speck, Schinken und anderen Pökelwaren.

Die Bedeutung von Polenskes Arbeit aus dem Jahr 1891 wurde lange Zeit anerkannt. Jahrzehntelang war sie nur in wenigen Spezialbibliotheken zugänglich, und obwohl ein Exemplar bei Google Books existierte, war es für die Öffentlichkeit gesperrt. Eine erfolgreiche Petition an Google zu ihrer Freigabe aus historischen und wissenschaftlichen Gründen machte sie frei zugänglich und sicherte so, dass dieses grundlegende Dokument der Lebensmittelwissenschaft für Forscher und Fachleute der Branche erhalten bleibt.

1892 folgte Polenske mit der Arbeit Untersuchungen über die Gesundheitsschädlichkeit des mit Salpeter gepökelten Fleisches, die im selben Journal veröffentlicht wurde. Diese zweite Studie verlagerte den Schwerpunkt von chemischen Veränderungen und Nährstoffverlusten hin zu potenziellen toxikologischen Risiken. Damit erweiterte er seine Forschung folgerichtig von den Mechanismen der Pökelchemie zu den Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit.

Zusammen bilden diese Arbeiten einen Grundstein in der Geschichte der Lebensmittelkonservierung und -sicherheitsforschung, die Chemie, Mikrobiologie und Ernährung in einer Zeit verband, als diese Disziplinen gerade erst begannen, sich im Dienst der öffentlichen Gesundheit und der Industrie zu vereinen.

Unten sind das Deckblatt der Originalausgabe, die Titelseite und die erste Seite des eigentlichen Artikels.

Einführung in das Werk

Der vorliegende Artikel konzentriert sich auf eines der wichtigsten Werke Polenskes.

Polenske, Eduard. „Über den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen Salpeter-haltiger Pökellaken“

Dieses Werk befindet sich nur in einer Handvoll Universitätsbibliotheken weltweit. Zwar existiert ein Exemplar bei Google Books, doch war es ursprünglich nicht öffentlich zugänglich. In Anerkennung der außergewöhnlichen Bedeutung dieser Arbeit – zweifellos eines der wichtigsten Dokumente in der Geschichte der Lebensmittelwissenschaft – wandte ich mich vor einigen Jahren mit einer Petition an Google, um sie frei zugänglich zu machen, und legte deren historischen und wissenschaftlichen Wert dar. Google entsprach diesem Antrag dankenswerterweise, sodass nun ein Dokument breiter zugänglich ist, das nicht nur unser Verständnis der Chemie der Fleischkonservierung geprägt hat, sondern auch als Eckpfeiler im Bereich der Lebensmittelsicherheit gilt.

Im Jahr nach der Veröffentlichung seiner Studie von 1891 über den Verlust an Nährwert im Rindfleisch während des Pökelns und die Veränderungen in salpeterhaltigen Pökellaken verfasste Dr. Eduard Polenske eine Folgestudie, die seine Untersuchungen auf die allgemeinere Frage der Lebensmittelsicherheit ausweitete. Diese Arbeit aus dem Jahr 1892 mit dem Titel Untersuchungen über die Gesundheitsschädlichkeit des mit Salpeter gepökelten Fleisches erschien ebenfalls in den Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte. Während sich die Studie von 1891 in erster Linie mit chemischen Veränderungen und ernährungsphysiologischen Aspekten befasste, verlagerte der Artikel von 1892 den Schwerpunkt auf die potenziellen toxikologischen Risiken von Salpeter in gepökeltem Fleisch und stellte damit eine direkte Weiterentwicklung von der Zusammensetzungs- und Haltbarkeitsfrage hin zur gesundheitlichen Dimension der Fleischpökelpraxis dar.

Über den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen salpeter-haltiger Pökellaken

Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte, Band 7, 1891

Mitteilungen aus dem chemischen Laboratorium des Kaiserlichen Gesundheitsamtes
(Vorstand: Geh. Reg.-Rath Professor Dr. Sell)

13. Über den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen salpeter-haltiger Pökellaken
    Von Dr. E. Polenske,
    Assistent im chemischen Laboratorium des Kaiserlichen Gesundheitsamtes

Es lag in der Absicht, zunächst festzustellen, in welcher Weise der Nährwerth des Rindfleisches durch die Pökelung, namentlich bei Aufbewahrung auf längere Dauer, beeinträchtigt wird, und sodann die chemischen Veränderungen zu verfolgen, welche in salpeterhaltigen Pökellaken während der Aufbewahrung stattfinden.

Zu diesem Zwecke wurden Versuche mit Rindfleisch angestellt, bei welchen je 120 g fettfreies Muskelfleisch gepökelt wurden. Die Zusammensetzung des frischen Fleisches war folgende:

Probe	Wasser (%)	Fett (%)	Stickstoffhaltige Substanzen (%)	Asche (%)
I	74,05	1,94	22,11	–
II	„	„	„	–

Die Pökelung geschah in der Weise, dass das Fleisch mit einer Mischung von Kochsalz und Salpeter gut eingerieben und sodann kühl aufbewahrt wurde. Nach den vorgeschriebenen Zeiten wurde der Salzgehalt in der gleichen Weise wie beim gesalzenen Fleische durch Ausziehen mit Wasser, Filtrieren und Titration des Chlorgehaltes mit Silbernitrat bestimmt.

Schon im ersten Monat zeigten sich Unterschiede im Geruch und Geschmack. Hochwertige Fleischproben wiesen einen milderen Geschmack auf. Zugleich nahm mit zunehmendem Alter der Tiere die Fleischfarbe im Allgemeinen zu einem dunkleren Ton. Diese dunklere Färbung konnte nicht durch Verderb veranlasst sein, sondern ist vielmehr auf natürliche Veränderungen der Muskelfarbstoffe während der Pökelung zurückzuführen.

Der Stickstoffgehalt erwies sich bei älteren Tieren als geringer; außerdem konnte schon von vornherein mit einer Zunahme an stickstofffreien Extraktstoffen im Fleische gerechnet werden. Zugleich war der Fettgehalt des Fleisches infolge des vorgeschrittenen Alters der Tiere im Allgemeinen höher. Dies allein konnte bewirken, dass der Anteil an Gesammtstickstoff im Verhältnis niedriger ausfiel.

Das Gewicht des frischen Fleisches betrug einschließlich Fett und Knochen:

Probe	Frischfleisch (g)	Reines Fleisch (g)	Fett (%)
I	1255	1065	15,2
II	1085	1120	3,2
III	1050	1120	6,2

Aus diesen Gewichtsermittlungen, die nach sorgfältigem Entfernen sichtbaren Fettes und genauen Zurichtens erfolgten, wurde das erforderliche Material für die Aufbewahrungsversuche hergestellt.

Die Bestimmung der Grundzusammensetzung wurde monatlich ausgeführt, und die Durchschnittswerte für Wasser, Gesammtstickstoff, Fett und Asche bei den verschiedenen Fleischarten waren folgende:

Probe	Wasser (%)	Stickstoff (%)	Fett (%)	Asche (%)
I	75,3	3,24	1,50	0,95
II	74,5	3,18	1,60	0,98
III	73,6	3,12	1,65	0,94

Das Fleisch wurde sodann in üblicher Weise mit Kochsalz und Salpeter gepökelt und der Nitritgehalt nach der Stärkelösung-Jodmethode bestimmt:

Probe	Nitrit (%)
I	0,123
II	0,126
III	0,124

Der Fettgehalt betrug:

Probe	Fett (g)
I	143,2
II	145,0
III	146,8

Mittlere stickstofffreie Extraktstoffe (in g):

Probe	Stickstofffreie Extraktstoffe (g)
I	11,2
II	11,9
III	12,0

Auch die Knochen wurden untersucht:

Probe	Asche (%)	Phosphorsäure (%)
I	55,8	26,1
II	55,6	26,2
III	55,4	26,0

Nach dem Einsalzen blieb das Fleisch 3 Tage in Lake liegen und wurde dann geräuchert.

Ergebnisse der Aufbewahrung:
Das gepökelte Fleisch hielt sich mindestens 6 Monate lang ohne jede Veränderung in Geschmack, Geruch oder Aussehen. Während der gesamten Aufbewahrungszeit waren keine Anzeichen von Verderb erkennbar.

Die Ammoniakbildung ist daher hauptsächlich auf den Abbau der im Fleische bereits vorhandenen Extraktstoffe zurückzuführen, welche mit Wasser ausgezogen und mit Phosphorwolframsäure gefällt wurden, und nicht auf die Zersetzung von Muskel- oder Bindegewebseiweiß.

Zur Bestimmung der während der Aufbewahrung gebildeten Ammoniakmenge wurde frisches Fleisch in gleicher Weise behandelt und der dabei gefundene Ammoniakgehalt von dem Wert des aufbewahrten Fleisches abgezogen. Die Differenz stellt die während der Lagerungszeit gebildete Ammoniakmenge dar.

Der Zuwachs an Ammoniak, auf 100 kg Fleisch berechnet, betrug:

Probe	Ammoniak-Zuwachs (g)
I	0,0940
II	0,0022
III	0,0035
IV	0,0030
V	0,0028
VI	0,0025
a)	0,0025
b)	0,0022
VIII	0,0025

Bemerkenswert ist, dass trotz des beträchtlichen Gehalts an stickstoffhaltigen Extraktstoffen im frischen Fleisch, aus denen unter den Lagerungsbedingungen Ammoniak hätte freigesetzt werden können, der Ammoniakgehalt nicht wesentlich zunahm. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass der Umfang der Fäulnisvorgänge während der Aufbewahrungszeit verhältnismäßig gering war.

Die Bestimmung des Stickstoffoxyds (N₂O₃) ergab, dass die im aufbewahrten Fleisch vorhandenen Mengen sehr gering waren und sich gegenüber dem frischen Produkt nicht nennenswert veränderten. Dies weist darauf hin, dass ein Abbau von Nitrat zu Nitrit und weiter zu Stickstoffoxyd und Ammoniak unter den geprüften Bedingungen nicht in größerem Maße stattfand.

Reference: German (original form)

Polenske, E. (1891). Über den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen Salpeter-haltiger Pökellaken. Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte, 7, 467–492.

Neubewertung der Ursprünge der Hypothese Nitrat → Bakterien → Nitrit in der Fleischpökelung

Polenske wies eindeutig Nitrit in der Lake nach, obwohl er nur Nitrat in Form von Salpeter zugesetzt hatte. In der späteren Literatur wird häufig angegeben, Polenske habe sich über das Vorhandensein von Nitrit in Pökellaken überrascht gezeigt und vermutet, dass dessen Ursprung eine mikrobielle Reduktion von Nitrat sei (Binkerd & Kolari, 1975; Honikel, 2008). Das Problem dabei ist, dass sich die weithin wiederholte Vermutung, Bakterien seien für die Umwandlung von Nitrat in Nitrit verantwortlich, in diesem Artikel nicht findet. Diese Arbeit befasst sich mit der quantitativen Erfassung von Nährstoffverlusten im Rindfleisch während des Pökelns und der Verfolgung chemischer Veränderungen – ohne jegliche Bemerkung zu einer unerwarteten Nitritbildung (Polenske, 1891).

Die nächste naheliegende Frage ist, ob er die Bemerkungen in einer späteren Arbeit gemacht hat. Das ist möglich, doch eine solche Publikation nachzuweisen, ist äußerst schwierig. Trotz intensiver Recherche konnte ich nicht einmal eine sekundäre Quelle finden, die auf einen späteren Artikel Polenskes verweist, in dem er die weithin zitierten Ausführungen gemacht hätte. Jede Sekundärquelle nennt Über den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen salpeter-haltiger Pökellaken (Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte, 7, 471–474) aus dem Jahr 1891 als Quelle.

Was Ostertag und Zeitgenossen tatsächlich sagen

Robert von Ostertag (1864–1940) war ein führender deutscher Tierarzt und Lebensmittelhygieniker, der als Mitbegründer der modernen Fleischbeschau gilt. Er lehrte an der Universität Berlin und war Direktor der veterinärmedizinischen Abteilung des Kaiserlichen Gesundheitsamtes. Sein Handbuch der Fleischbeschau war ein grundlegendes Werk der Fleischhygiene und beeinflusste sowohl Gesetzgebung als auch wissenschaftliche Praxis in Deutschland und darüber hinaus. Die Erstausgabe von 1892 ist vollständig digitalisiert und über das Internet Archive zugänglich: Handbuch der Fleischbeschau (1892).

Eine zeitgenössische hygienische Übersicht, die Ostertag zu Nothwang (1892) zitiert, stellt klar fest, dass Salpeter in konservierten Waren verschwindet und Nothwang diese Umwandlung auf Reduktionsvorgänge im Fleischgewebe – nicht auf Bakterien – zurückführt, wobei Nitrit (salpetrige Säure) als Produkt entsteht:

Die Physiologen schreiben dem Fleische die Fähigkeit der Reduktion bestimmter Substanzen zu. Nach Munk nimmt der überlebende Muskel reichlich Sauerstoff auf und scheidet Kohlensäure ab. Er entzieht Nitraten Sauerstoff und verwandelt dieselben in Nitrite. Nothwang fand, dass der Salpeter in konservierten Waren oft fehlt und dass das Kochsalz im Lakefleisch ständig zunahm, während der Salpeter nach einiger Zeit (acht Tagen) stetig absank. Dieses Verschwinden des Salpeters, das jedoch nicht immer eintrat, führt Nothwang auf Reduktionsvorgänge im Fleische zurück und glaubt an die Bildung von salpetriger Säure (nach Ostertag). (Ostertag, 1892, S. xx)

Ostertags Handbuch der Fleischbeschau (1892) ist der richtige Ort, um zu dokumentieren, wie er Nothwang, Polenske und andere zusammenführte. In dieser Ausgabe findet sich keine ausdrückliche Stelle, die Polenske die Bakterienhypothese zuschreibt; die Darstellung tendiert eher in Richtung physiologischer/gewebebasierter Reduktion, wenn frühe Arbeiten zusammengefasst werden (Ostertag, 1892).

Wo der „mikrobielle“ Mechanismus explizit auftaucht

Moderne enzyklopädische Zusammenfassungen in deutscher Sprache besagen:

1891… Polenske… Nitrat im Fleisch durch Bakterien zu Nitrit umgewandelt. (Wikipedia, 2024)

Diese Aussagen enthalten jedoch keine wörtliche Formulierung von Polenske und scheinen rückblickende Verallgemeinerungen zu sein.

Der Beweislastschwerpunkt für den bakteriellen Mechanismus verlagerte sich im frühen 20. Jahrhundert auf Lehmann & Kisskalt (1899), die Nitrit als den aktiven Farbstoffbildner beim Pökeln identifizierten, und auf Haldane (1901), der die Chemie des Stickstoffmonoxids und Häms aufklärte (Lehmann & Kisskalt, 1899; Haldane, 1901). Eine vielzitierte deutsche akademische Übersicht fasst dieses Verständnis zusammen und nennt Lehmann, Kisskalt und Haldane als die maßgeblichen Beweise dafür, dass Nitrit aus Nitrat entsteht und die Pökelfarbe verursacht (MediaTUM, 2020).

Polenske 1891 – Fundstelle (der Vollständigkeit halber)

Das Inhaltsverzeichnis der Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte bestätigt den Artikel von Polenske und die Paginierung:

Ueber den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen salpeter-haltiger Pökellaken. Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte, Band 7 (1891), S. 471–474.

Die vollständige Arbeit enthält wertvolle Daten zu Pökellaken und Nährwertverlusten, aber keine ausdrückliche Behauptung eines bakteriellen Mechanismus (Polenske, 1891).

Meine Einschätzung

Die früheste explizite Formulierung „Bakterien machen es“, die in diesem Fachbereich Standard wird, ist am ehesten dem Kreis um Lehmann/Kisskalt (1899) und der unmittelbaren wissenschaftlichen Rezeption zuzuschreiben – nicht einem Satz in Polenske 1891. Ostertags frühe Darstellung (1892) spiegelt die konkurrierende Hypothese der gewebebasierten Reduktion wider. Die spätere Gewohnheit, „Polenske (1891) schlussfolgerte bakterielle Reduktion“ zu sagen, scheint eher eine historiographische Abkürzung zu sein, die sich in den Zusammenfassungen des 20. Jahrhunderts verfestigte.

Schlussfolgerung

Auch wenn Polenske in seiner Untersuchung von 1891 wahrscheinlich nicht die weithin berichtete Vermutung äußerte, dass in der Pökellake (auf Salpeter- und Salzbasis) Nitrit vorhanden sei, bleibt die klare Tatsache bestehen, dass er mit hoher Wahrscheinlichkeit der erste war, der diese Daten nach einer gründlichen wissenschaftlichen Untersuchung veröffentlichte. Diese Leistung steht außer Frage und macht ihn in gewissem Sinne zum Vater der Fleischwissenschaft. Ob der Mechanismus der Nitritbildung – die mikrobiell gesteuerte Reduktion von Nitrat – ihm zugeschrieben werden kann, ist hingegen wohl nicht zutreffend. Wie bei allen Fragen der Wissenschaftsgeschichte könnte jedoch eine erneute Untersuchung meine hier gezogenen Schlussfolgerungen noch umstoßen.

Die zweite Frage, die sich aus dieser Untersuchung ergibt, lautet: Wenn nicht Polenske, wer hat dann erstmals die Vermutung geäußert, dass Bakterien für die Umwandlung von Nitrat in Nitrit bei der Fleischpökelung verantwortlich sind? Diese Frage ist weiterhin ungeklärt. Frühe Zeitgenossen wie Nothwang erklärten die Veränderung – wie von Ostertag berichtet – durch Reduktionsprozesse im Fleischgewebe selbst und nicht durch bakterielle Aktivität. Der Übergang zu einer mikrobiellen Erklärung scheint sich erst um die Wende zum 20. Jahrhundert mit den Arbeiten von Lehmann und Kisskalt sowie ihrem wissenschaftlichen Umfeld durchgesetzt zu haben. Den ersten gedruckten Nachweis einer Zuschreibung des bakteriellen Mechanismus an Polenske eindeutig zu identifizieren, bleibt eine offene Aufgabe – eine, die vielleicht durch ein genaueres Studium veterinärhygienischer Texte, technischer Handbücher und institutioneller Übersichten aus der Zeit unmittelbar nach 1891 beantwortet werden kann.

Literatur

Binkerd, E. F., & Kolari, O. E. (1975). The history and use of nitrate and nitrite in the curing of meat. Food and Cosmetics Toxicology, 13(6), 655–661.

Haldane, J. S. (1901). The red colour of salted meat. Journal of Hygiene, 1(1), 115–122.

Honikel, K. O. (2008). Principles of curing. In F. Toldrá (Hrsg.), Handbook of Fermented Meat and Poultry (S. 17–30). Blackwell.

Lehmann, K. B., & Kisskalt, K. (1899). Über die Umrötung von Fleisch durch salpetrige Säure. Archiv für Hygiene, 35, 137–172.

MediaTUM. (2020). Geschichte der Fleischverarbeitung [Digitales Archiv].

Ostertag, R. (1892). Handbuch der Fleischbeschau. Stuttgart: Enke. Abgerufen von https://archive.org/details/ostertag1892

Polenske, E. (1891). Ueber den Verlust, welchen das Rindfleisch an Nährwerth durch das Pökeln erleidet, sowie über die Veränderungen salpeter-haltiger Pökellaken. Arbeiten aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte, 7, 471–474.

Wikipedia. (2024). Pökeln. Abgerufen von https://de.wikipedia.org/wiki/P%C3%B6keln