“油脂氧化”是描述油脂和氧气之间一系列复杂化学变化的常用词语[51，52]。甘油三酯和磷脂挥发性低，对食品的香气无直接作用。甘油三酯氧化反应过程中，脂肪酸酯化成甘油三酯和磷脂，继而降解成挥发性小分子，产生异味被称作“氧化酸败”。总而言之，这些挥发性物质对食品的品质有不良影响，尽管对某些食品而言，如油炸食品、干谷物和干酪，少量的脂肪氧化产物是这类食品风味的重要成分。 4.7.1 油脂氧化机理 油脂氧化的中间产物是称为自由基的一类分子。自由基是带有孤对电子的一种分子或原子。不同种类的自由基其能量差异很大。羟基自由基(· OH)有较高的能量，几乎能够通过夺氢反应氧化任何分子。其他分子如抗氧化剂、α-生育酚可以产生低能量的自由基而攻击不饱和脂肪酸分子的能力很弱。 在食品中油脂的氧化动力学曲线中，氧化速率一般先有一个滞后期，然后成指数增长(图4.21)。滞后期的长短对于食品加工非常重要，因为这个阶段没有检测到腐臭味，食品的质量是较好的。一旦到达指数期，油脂的氧化迅速进行，异味迅速产生。温度、氧气浓度、脂肪酸的不饱和程度和促氧化剂活性的降低及抗氧化剂浓度的增加，滞后期都会延长。图4.21所示为γ-生育酚可以延长O/W乳状液的氧化滞后期[53]。
图4.21 γ-生育酚对玉米油O/W乳化体系中油脂氧化滞后阶段的影响 资料来源：Huang，S.W.，Frankel，E.N.，and German，J.B.(1994).J.Agric.Food Chem.42：2108-2114.
脂肪酸和脂肪的酰化基团都可以发生氧化反应。脂肪酸的氧化过程可以分为三个步骤：诱导、链传递、终止。 诱导：这一步骤描述了脂肪酸去氢形成称为烷基自由基(L°)的脂肪酸自由基，一旦烷基自由基形成，自由基通过双键电子离域导致双键移位来保持稳定，至于多不饱和脂肪酸是通过形成共轭双键。双键迁移主要生成具有较高稳定性的顺式或反式的共轭，其中顺式共轭占主导，因为它更加稳定。图4.22表明在诱导阶段，亚油酸的亚甲基断裂去氢，双键重排生成两种异构体。去氢后的烷基自由基主要存在于四个不同的位置(图4.23)。脂肪酸的不饱和程度越大越容易被激发。脂肪链中碳氢共价键的断裂能为98kcal/mol。如果碳原子和富集电子的双键相邻，碳氢键能减弱为89kcal/mol。在多不饱和脂肪酸中，双键呈亚甲基连接的戊二烯构型(图4.24)。因为亚甲基碳的碳氢共价键能被两边的双键减弱，因此它键裂解能为80kcal/mol。由于碳氢键断裂能降低，去氢反应变得容易，油脂易于氧化。亚油酸(18：2)较油酸(18：1)易氧化程度大10～40倍。多不饱和脂肪酸增加一个额外的双键，则增加一个亚甲基碳上去氢的位点。例如，亚油酸有一个亚甲基断裂碳，而亚麻酸(18：3)有两个，花生四烯酸(20：4)有三个(图4.24)。大多情况下，随着亚甲基碳数的增加，氧化速率成倍增加。因此，亚麻酸的氧化速率是亚油酸的两倍，花生四烯酸是亚麻酸的两倍(亚油酸的四倍)。
图4.22 亚油酸脂质氧化的诱导阶段
图4.23 油酸脂质氧化的诱导阶段
图4.24 亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸中戊二烯结构
链传递：传递阶段首先是氧加到烷基自由基上。空气中的氧气或臭氧是二价自由基，因为它们都含有两个电子，且具有相同的自旋方向，而不能共存于同一轨道。臭氧自由基由于能量较低，不能直接发生去氢反应。氧自由基可直接和烷基自由基反应，反应受到扩散速率限制。烷基自由基和臭氧上一个自由基反应形成一个共价键。氧的其他自由基仍处于游离状态。最后生成的自由基为过氧化自由基(LOO°)。过氧化自由基能量较高，可以促进其他分子的去氢反应。因为不饱和脂肪酸的碳氢键较弱，容易受到过氧化自由基的攻击。氢加到过氧化自由基上生成脂肪酸氢过氧化物(LOOH)、新的自由基和另一个脂肪酸。这样，反应从一个脂肪酸传递到另一个脂肪酸。图4.25用两个亚油酸分子表示了这一系统过程。脂质氢过氧化物的位点和烷基自由的位点一致(图4.22和图4.23)，因此，油酸盐可形成四种氢过氧化物，而亚油酸盐形成两种。 终止：这一过程描述为两个激发态结合形成非激发态。有氧存在时，由于受到氧气扩散速率的限制，氧原子连到烷基自由基上，因此占主导的为过氧化自由基。因此，在空气环境下，链终止反应发生在过氧化自由基和烷基自由基之间。氧气浓度较低的环境下(如煎炸油)，链终止反应发生在烷基自由基之间，形成脂肪酸二聚物(图4.26)。因此脂肪酸聚合物可作为煎炸油质量的指标[54]。 4.7.2 促氧化剂 脂肪氧化一般是指自动氧化。前缀“自动”意思是“自发反应”，因此“自动氧化”是指在氧气存在条件下脂肪氧化过程中不饱和脂肪酸连续自发产生自由基。诱导阶段，不饱和脂肪酸去氢产生一种自由基。氧加到烷基自由基上形成过氧化物自由基，随后从另一分子脂肪酸或抗氧化剂得到氢形成脂质氢过氧化物，在链传递阶段并不引起自由基的净增加。如果“自动氧化”是脂肪氧化中的唯一反应，氧化产物会从零时间开始线性增加。然而，在多数食物中，滞后期后氧化呈指数增加，这表明还有其他的反应会产生自由基。
图4.25 亚油酸脂质氧化传递过程
图4.26 低氧浓度下脂质氧化的终止阶段
事实上，所有的氧化体系中都存在促氧化剂，它是引起或加速脂肪氧化的化合物或因素。多数促氧化剂由于在反应中发生改变，因此它们并不是真正的催化剂(例如单质氧转化成过氧化氢，二价铁转化成三价铁)。促氧化剂通过直接和不饱和脂肪酸产生脂质氢过氧化物(例如LOXs和单线态氧)或通过促进自由基的形成(例如过渡金属或紫外光促进氢过氧化物分解)加速脂肪氧化。需要指出的是，脂质氢过氧化物不会引起异味的产生，因此不能直接导致酸败。然而，氢过氧化物是酸败产生的重要底物，因为它的分解会造成脂肪酸降解产生低分子质量的挥发性异味物质。食品中主要的促氧化剂将在下面讨论。 4.7.2.1 促进脂质氢过氧化物形成的促氧化剂 单线态氧：如前面提到的一样，三线态氧(3O2)是二价自由基，因为在反键2p轨道上的两个电子具有相同的自旋方向(平行或者反平行)(图4.27)。根据泡利不相容理论(Pauli exclusion principle)，具有相同自旋方向的两个电子不能在同一个电子轨道上共存。如果反键2p轨道上的电子具有相反的自旋方向，氧则被称为单线态氧(1O2)，单线态氧能以五种不同的形态存在，在食品中通常以1Δ态存在，此状态下电子存在同一个轨道上(详细报道见参考文献[51])。由于单线态氧比三线态氧具有更强的亲电性，其能直接和高电荷密度的双键反应。因为单线态氧上的电子与双键上电子的自旋方向匹配，因此其与不饱和脂肪酸直接形成脂质氢过氧化物的速度是三线态氧的1500倍。单线态氧能与双键任意端碳原子反应，然后转变成反式双键。这意味着由单线态氧导致的亚油酸氧化能形成四种不同的氢过氧化物(图4.27)，然而脂质氧化的诱导阶段形成两种典型的过氧化物(图4.22)。这些不同过氧化物的位置将形成一些特殊脂肪酸组成的产物，以下将进行讨论。 单线态氧通常由光敏作用产生。叶绿素、核黄素和肌球素为食品中的光敏物质，它们能从光照中吸收能量形成激发单线态，然后转变为激发三线态。激发三线态能直接与不饱和脂肪酸反应，转移一个氢原子以引起脂质氧化的诱导阶段。这个过程为类型1，将产生与图4.22所示诱导阶段中相同的脂质氢过氧化物。在类型2的过程中，激发三线态的光敏物质同样能与三线态氧反应形成单线态氧和单线态光敏物质。类型1和2过程取决于氧的浓度，类型2倾向于含氧高的环境。单线态氧同样能通过化学的，酶的方法形成和氢过氧化物的降解产生。然而，由光敏作用产生是食品中单线态氧形成的主要途径。 脂肪氧合酶：大多数植物和动物组织含有酶，如LOXs产生脂质氢过氧化物。植物种子中的LOX以几种同分异构体的形式存在，如大豆和花生[55]。在大豆中，异构体L-1主要和游离脂肪酸反应，并在油酸和亚油酸的C-13产生氢过氧化物。异构体L-2能在游离或者酯化的油酸和亚油酸的C-9和C-13产生氢过氧化物。植物的LOXs为含有非血红铁素的细胞质酶，在没有活性的LOX中铁以二价形式存在(图4.28;参考文献[1])。激活发生在通过铁氧化转变为三价的情况下发生，此过程通常通过过氧化物得以促进②。LOX催化氢从间位亚甲基碳转移，形成烷基自由基，并将LOX铁转化为二价，从而形成脂肪酸烷基自由基-LOX复合物③。二价铁的一个电子贡献给了过氧化自由基以形成过氧化阴离子④。当过氧化阴离子与氢反应时形成氢过氧化物，脂肪酸从酶中释放⑤。一旦氧从体系中被消耗，酶从脂肪酸上转移一个氢，并且铁转化为二价⑥。由于没有氧的存在，烷基自由基得以释放，LOX变为非活化状态。也有报道指出，LOX也存在于动物组织中，特别是与循环系统密切相关的组织(如鱼鳃)[56]。
图4.27 单线态氧和单线态氧促使亚油酸氢过氧化物形成机制 资料来源：Min，D.B.and Boff，J.M.(2002).In Food Lipids，Chemistry，Nutrition and Biotechnology(Akoh，C.C.and Min，D.B.，eds.)，Marcel Dekker，Inc.，New York，NY，pp.335-364.
4.7.2.2 促进自由基形成的促氧剂 电离辐射：有些时候利用电离辐射以破坏食品中的病原菌和延长货架期。然而，电离辐射将分子转变为激发态形成自由基。电离辐射使水产生羟基自由基(OH)。羟基自由基是已知最具有活性的自由基，所以其能从脂质中转移氢，同样包括大分子蛋白质和DNA。因此，不足为奇的是，食品经辐射后能增加氧化自由基，特别是含高脂肪和高促氧剂的肉制品。 4.7.2.3 促进氢过氧化物降解的促氧剂 脂质氢过氧化物主要发现于所有含脂食品中。过氧化氢也会存在于食品产品中，有时作为食品加工助剂添加，有时由超氧化物歧化酶等酶作用产生。食品的甘油三酯通常含有1～100nmol/g油脂的脂质氢过氧化物。这是体内(如血管脂质)脂质氢过氧化物浓度的400～1000倍，这表明氧化发生在油脂的提取和精炼过程中[57]。脂质氢过氧化物可以通过在热处理过程的高温或者一些促氧剂得以降解。降解时，它们也会产生额外的自由基，这是氧化呈指数增加的原因，这可以发现于很多食品的滞后阶段或者诱导阶段之后。脂质氢过氧化物的降解产生烷氧基自由基，其可以参与β-裂解反应。β-裂解反应是脂肪酸降解为低分子质量化合物的主要途径，这些低分子质量的化合物通常易挥发，表现为氧化酸败(下面将讨论)。
图4.28 LOX促进亚油酸氢过氧化物形成机制 资料来源：Zhuang，H.，Barth，M.M.，and Hildebrand，D.(2002).In Food Lipids，Chemistry，Nutrition and Bio-technology(Akoh，C.C.and Min，D.B.，eds.)，Marcel Deker，Inc.，New York，NY，pp.413-464.
过渡金属：过渡金属元素由于是生物材料、水、添加剂和包装材料的组成物质，所以在所有食品中被发现。过渡金属元素可以将氢过氧化物降解为自由基，因而是降低食品和生物组织氧化稳定性的主要促氧剂之一[58，59]。这些活性金属通过下面的氧化还原循环途径降解过氧化氢和脂质过氧化物：
Mnn++LOOH或HOOH→Mnn+1+LO·或HO·+OH–
(4.7)
Mnn+1+LOOH→Mnn++LOO·+H+
(4.8)
Mnn+和Mnn+1为处于还原态和氧化态的过渡金属元素;LOOH和HOOH为脂质过氧化物和过氧化氢;LO·、HO·和LOO·分别为烷氧基、羟基和过氧化物自由基。羟基自由基由过氧化氢产生，然而烷氧基自由基由脂质氢过氧化物产生。当铁和氢过氧化物同时参与这个过程时，称为芬顿反应(Fenton reaction)。金属的浓度、化学状态及类型将影响氢过氧化物的分解速率。铜和铁是食品中主要的普遍参与这些反应的过渡金属元素，并且铁的浓度通常比铜大很多。以亚铜(Cu1+)状态存在的铜具有更高的降解过氧化氢的反应活性，反应速率是二价铁(Fe2+)的50倍。氧化还原态同样很重要，Fe2+降解过氧化氢的速率是Fe3+的105倍。另外，Fe2+的水溶性比Fe3+大，这意味着其更能促进水基质食品中氢过氧化物的降解。过氧化物的类型同样很重要，Fe2+降解脂质氢过氧化物的速率是降解过氧化氢的10倍。 由于过渡金属元素的还原态更利于氢过氧化物的降解，能促进过渡金属氧化还原循环的还原态化合物可促进脂质的氧化。促氧化还原剂包括超氧化物阴离子(·O–2)和抗坏血酸。超氧化物阴离子是由三线态氧增加一个电子而产生的。超氧化物阴离子增加的电子可以转移到过渡金属上引起它的还原。超氧化物阴离子是通过酶、氧化肌球素释放氧产生正铁肌红蛋白、或者通过细胞如噬菌细胞而产生的。下面的途径介绍了铁的氧化还原循环通过超氧化物阴离子促进脂质的氧化。此途径为Haber-Weiss反应。
抗坏血酸同样能参与Haber-Weiss反应。然而不同于超氧化物阴离子，抗坏血酸同样可以作为抗氧化剂。在抗坏血酸盐浓度高时，其抗氧化活性在加速金属催化氧化能力上占主导地位，引起净抗氧化效果。 与蛋白相连接的过渡金属元素同样能促进氢过氧化物的降解。血红素蛋白是这类中研究最多的，包括肌球素、血红素、过氧化物酶以及促进过氧化氢和脂质过氧化物降解的酶。有时候，血红素蛋白被报道引起脂质过氧化物的均裂，这表明氢过氧化物的降解将产生两个自由基(羟基和烷氧基)。这些蛋白的热变性通过亚铁暴露程度的增加能逐渐促进它们的促氧化活性，因为这样能与氢过氧化物更有效的接触。肌球素的变性是加速熟肉中脂质氧化的因素之一，此问题即为陈腐味的出现。 光和升温：紫外光和可见光能促进氢过氧化物的降解而产生自由基。因此，通过包装降低曝光率能降低脂质氧化程度。升温同样降解脂质氢过氧化物。事实上，脂质过氧化物的增加通常不能在酸败煎炸油中累积，因为氢过氧化物在形成之后会快速地降解。 4.7.3 油脂氧化降解产物的形成 一旦脂质过氧化氢降解成烷氧基自由基，可能会有一系列不同的反应机制产生，这些反应机制的产物取决于脂肪酸的种类以及脂肪酸上氢过氧化物的位置。另外，降解产物可能是不饱和的且含有完整戊二烯结构，这就意味着氧化产物可能会进一步被氧化，进而导致数百种不同脂肪酸降解产物。由于脂肪酸降解产物的种类取决于食品中脂肪酸的组成，脂肪的氧化可能会对感官性质产生不同的影响。例如，植物油的氧化以ω-6脂肪酸为主，产生“青草”和“豆腥味”，而水产动物油的长链ω-3脂肪酸氧化时，产生“鱼腥味”。 脂质氢过氧化物的降解导致脂肪酸链断裂的一个原因是脂质氢过氧化物的降解产生了烷氧基自由基(LO·)。烷氧基的活性强于烷基(L·)和过氧化(LOO·)自由基。因此当烷氧基自由基产生时，它拥有足够的能量夺取与其邻近的共价键中的电子从而导致脂肪链的断裂。这种持续反应，即β-剪切反应，对于食品的品质是非常重要的，因为它能引起脂肪酸降解成有酸败味的低分子质量化合物。 4.7.3.1 β-剪切反应 脂质氢过氧化物降解成烷氧基自由基(LO·)通常被看作是β-剪切反应，此反应打开脂肪酸的脂肪链生成醛基即脂肪链上加了个自由基(如一个烷基自由基)。烷基自由基进一步与氢自由基反应生成碳氢化合物，与羟基自由基反应生成醇或与氧反应生成氢过氧化物。这些反应的具体例子如图4.29所示，另外有关这些反应的详细信息可以通过其他文章查看[52]。因为氢过氧化物可以在不饱和脂肪酸的许多位点形成，因此通过β-剪切反应可生成大量不同的产物。未被酯化的亚油酸通常被用来说明β-剪切反应产生的化合物类型。需要记住的是，脂肪酸羧酸末端的分解产物通常被酯化成三酰基甘油酯或磷脂。因此，以此方式产生的降解产物并不具有挥发性即不会导致酸败味，除非此降解产物进一步分解成低分子质量的化合物。 图4.30所示为当氢过氧化物位于C9位以及β-剪切反应作用在分子的甲基末端时，亚油酸降解产物的形成过程。第一步，氢过氧化物降解成烷氧基自由基;第二步，β-剪切反应断开与之邻近的碳碳键，进而形成两个产物。这种断裂(步骤2)生成了9-ox-ononanoate和一个拥有九个碳原子的乙烯基自由基(烯自由基)。乙烯基自由基通常和羟基自由基相互作用形成醛，因此生成3-壬烯醛。如果氢过氧化物在C13位上也会发生类似的反应。羧酸末端化学键的断裂将会生成12-氧-9-十二碳烯酸酯和己醛。脂肪酸甲基末端化学键的断裂生成13-氧-9，11-十三碳二烯酯和戊烷。9-亚油酸氢过氧化物同样也能在羧基末端进行β-剪切，正如图4.29所示，形成烷氧基自由基后进一步形成2，4-癸二烯醛和辛酸盐。 当单线态氧攻击亚油酸时，它可以在所有双键的碳原子上形成氢过氧化物(图4.27)。这就意味着可在亚油酸的9和13位碳原子上形成氢过氧化物如同自由基引起10和12位的氢过氧化物的氧化。C10烷氧基自由基的β-剪切反应产生的特征产物为9-oxononanoate和羧基末端的化学键断裂时生成3-壬烯醛，而甲基末端化学键断裂时相应生成10-氧-8-十二碳烯酯和2-辛烯。烷氧自由基C12位上发生的β-剪切形成的典型产物为9-十一碳烯酸盐，羧基末端的断裂生成2-庚烯，脂肪酸的甲基裂解生成12-氧-9-十二碳烯盐和已醛。
图4.29 β-剪切产生脂质自由基的可能途径 资料来源： Frankel，E.N.(1998).Lipid Oxidation，Oily press，Scotland
图4.30 当脂肪酸裂解发生在氢过氧化物甲基末端时，由9-亚油酸氢过氧化物得到的β-剪切降解产物 资料来源： Frankel，E.N.(1998).Lipid Oxidation，Oily Press，Scotland
有关β-剪切降解产物的详细讨论参照参考文献[52]。类似反应途径发生在其他不饱和脂肪酸上将会生成与之不同的特征化合物。这些降解产物通常包括双键，在一些情况下甚至含有完整的戊二烯体系。这些双键体系能进行氢的加成或者受到单线态氧的攻击，从而导致其他降解产物的生成。但是以上讨论的是亚油酸理论上的降解产物，实际上，并不是所有的降解产物均被检测到，其原因可能是这些化合物经历了其他的降解反应。 4.7.3.2 脂肪酸降解产物的其他反应 除了以上描述的脂肪酸氢过氧化物产物，脂肪酸也能通过一系列的其他反应形成化合物，如烯烃、醇类、羧酸、酮类、环氧化物、以及环式化合物(见参考文献[52]。烷基自由基与氢基自由基和羟基自由基反应，生成烯烃和醇。正如先前提到的烷氧基自由基是强活性的自由基，因此它能从其他分子(例如从不饱和脂肪酸或抗氧化剂上)上夺得氢，进而生成脂肪酸醇。烷氧基自由基也能失去一个电子转化成酮或与之相邻的碳键生成环氧化物。过氧化自由基可以与同一脂肪酸内的双键发生反应，生成环状化合物如双环的内过氧化物。 脂肪酸氧化降解产生醛是非常重要的，因为这对异味的形成有很大的影响。然而，这些醛能和食品成分中的亲核物质反应，尤其与蛋白质中的巯基和氨基相互作用，进而改变蛋白质的性能。一个例子是不饱和醛与肌红蛋白中的组氨酸经迈克尔加成(Michael addition-type)反应进行反应的能力[60]。这一反应通常被认为是肌红蛋白转成高铁肌红蛋白而导致肉退色的原因。 4.7.3.3 胆固醇氧化 胆固醇在C5和C6位之间含有一个双键。与脂肪酸一样，这个双键易受到自由基的攻击，从而经降解反应生成醇、酮和环氧化物[61]。最显著的胆固醇氧化途径是从C7原子形成氢过氧化物开始的。这个氢过氧化物可以降解成烷氧基自由基，接着依次重排成5，6环氧烷基、7-羟基胆固醇和7-酮胆固醇。这些胆固醇氧化产物是潜在的毒性物质，与人体的动脉粥样硬化形成相关联。胆固醇氧化产物通常发现在经热处理后的动物性食品里，例如烹调肉，牛油，猪油和黄油，以及干燥的乳制品和蛋制品。 4.7.4 抗氧化剂 在含氧环境下的所有有机体都面临着氧化的压力，因此生物体相应产生大量的抗氧化物质可以保护有机体不被氧化。但至今对抗氧化剂还没有一个统一的定义，因为抗氧化剂抑制氧化过程的反应机制有很多。制造食品的生物体组织，通常包含数个体内抗氧化体系。不幸的是，食品加工过程能除去抗氧化剂或促使氧化足以克服食品中的抗氧化体系。因此，加工后的食品中通常额外添加抗氧化剂。抗氧化剂的抗氧化机制主要是增加食品的氧化稳定性，包括控制自由基，促氧化剂及氧化中间物。 4.7.4.1 自由基的控制 许多氧化剂通过猝灭自由基，于是阻止了诱导、链传递，和β-剪切反应，从而延缓脂质氧化。自由基清除剂(FRSs)或者断链抗氧化剂通过以下反应能和过氧化自由基及烷氧基自由基相互作用：
LOO·或LO·+FRS→LOOH or LOH+FRS·
(4.12)
自由基猝灭剂阻止脂质的氧化是通过优先和自由基而不是不饱和脂肪酸反应。一般认为，自由基猝灭剂主要和过氧化物自由基反应，因为其低能态意味着它们有较长的寿命(因为较差的反应性)，于是有更大的可能性和自由基猝灭剂中低能级的氢相互作用。与之相反，高能级自由基(例如，羟基自由基)更具活性，它们能与接近它们产生位点的分子发生反应。由于自由基猝灭剂处于低浓度状态，通常几乎不可能和高能量的自由基相互作用[62]。 抗氧剂的效率取决于自由基清除剂给自由基贡献氢的能力。随着自由基清除剂中氢键能的降低，氢转移到自由基越有利，即反应越快。自由基清除剂转移氢给自由基的能力在标准电子还原电势的帮助下可以被预测[63]。当任何化合物的还原电势低于自由基的还原电势(或氧化物)时，都能将氢供给自由基，除非这个反应为动力学非可行的。例如，自由基清除剂，包括α-生育酚(E°′=500mV)，儿茶酚(E°′=530mV)和抗坏血酸盐(E°′=282mV)，其还原电势均低于过氧化自由基(E°′=1000mV)，因此能够提供一个氢给自由基形成氢过氧化物。 自由基清除剂的效率取决于得到的FRS自由基(FRS ·)的能量。如果FRS·是一个低能态自由基，那么其催化不饱和脂肪酸氧化的可能性下降。由于共价离域，活性FRS形成低能态自由基(图4.31)。活性FRS也能产生自由基，且此自由基不会迅速与氧反应形成氢过氧化物。如果一个自由基清除剂形成氢过氧化物，这种氢过氧化物可进行降解反应生成其他的自由基，进而引发不饱和脂肪酸的氧化。在终止反应中，FRS·也可和其他的FRS·或油脂自由基反应形成非自由基产物。这就意味着每一个自由基清除剂至少能使两个自由基失活，当自由基清除剂和过氧化自由基或烷氧基自由基相互作用时第一个自由基失活，在终止反应时，当FRS·同另一个FRS·或脂质自由基反应时，第二个自由基也相应失活(图4.32)。
图4.31 酚自由基的振动离域 资料来源：Shahidi，F.andWana Sundara，J.P.K.(1992).Crit，Rev.FoodScr.Nutr.32：62-103
酚类化合物拥有一个活性自由基清除剂所具备的多种性质。酚类化合物从它的羟基上贡献出一个氢，并由于自由基通过苯环结构离域化，使之生成的酚基自由基能量较低。酚类自由基清除剂的活性经常通过苯环上的取代基得到增强，因为它增加了自由基清除剂贡献氢给脂质自由基的能力和/或增加了FRS·的稳定性[64]。在食品中，酚类自由基清除剂的活性也取决于它们的挥发性、pH敏感度和极性。以下是食品中普遍存在的自由基清除剂的例子。 生育酚：生育酚是一类含有羟基化环状体系(芳香环结构)且含有有植醇链的化合物(图4.33)。由于环上甲基化不同使生育酚同系物分成多种，当5、7、8位三甲基化时为α-生育酚，5、8位和7，8位两甲基化时分别为β-生育酚和γ-生育粉，而8位单甲基化时为δ-生育酚。生育三烯酚区别于生育酚在于它的植醇链的3′、7′和11′位有三个双键。生育酚含有三个非对称的碳原子，其结果是每个同系物拥有八个可能的立体异构体。天然生育酚都具有rac或RRR构型。合成型生育酚以R和S型构型排列，有立体异构体。α-生育酚的立体异构体构型异常重要，因为仅有RRR和2R-立体异构体(RSR，RRS，和SRR)具有显著的维生素E活性，且被美国用于建立人体维生素E推荐摄入量的依据[65]。α-生育酚通常以甲酯形式作为营养补充剂在市场上销售。甲酯在人体胃肠消化道里经水解重新生成α-生育酚。甲酯形式的生育酚限制了羟基基因，使得分子的氧化降解敏感度降低，直到被消化水解。值得注意的是，羟基通过甲酯化的反应消除了生育酚的抗氧化活性。因此，生育酚甲酯在食品中不是有效的抗氧化剂。 生育酚和脂质过氧化物自由基反应导致脂质氢过氧化物和一些生育酚自由基共振结构的形成。这些生育酚自由基可以和其他的脂质自由基或者彼此之间相互作用生成大量的终止产物。这些终止产物的含量以及种类取决于氧化速率，自由基种类，实际位置(例如，大块物体和薄膜脂质体)和生育酚浓度(更多详细的信息见参考文献[62])。生育酚在水中一般是不溶的。然而，他们的极性能发生改变，就α-生育酚而言(三甲基化)几乎无极性，而δ-生育酚(单甲基化)极性最大。极性上的不同造成了生育酚表面活性的不同，这也许是成为影响其抗氧化性的一个因素(见4.7.4.5)。
图4.32 抗氧化自由基和脂质过氧化物自由基(ROO*)之间的终止反应
图4.33 α-生育酚的结构
合成酚类物质：苯酚本身不是一种好的抗氧化剂，但当苯环上有取代基时能加强抗氧化活力。于是，大多数合成抗氧化剂为含有取代基的一元酚化合物。食品中最普遍的合成自由基清除剂包括二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)、特丁基对苯二酚(TBHQ)和没食子酸丙酯(图4.34)。这些合成自由基清除剂的极性排列次序为：BHT(大多数非极性)>BHA>TBHQ>没食子酸丙酯(见4.7.4.5抗氧化剂极性的重要性)。就其他的自由基清除剂而言，合成抗氧化剂和脂质自由基相互作用导致低能态共振稳定自由基的生成。这种低能态合成抗氧化剂自由基意味着它们不能快速催化不饱和脂肪酸的氧化。另外，合成抗氧化剂自由基不会轻易与氧反应生成不稳定的抗氧化剂氢过氧化物，这种氢过氧化物能降解成高能量的自由基进而加速不饱和脂肪酸的氧化。相反，它们倾向于发生自由基-自由基相互作用，从而终止反应，如图4.32所示。合成酚类对于大多数食品体系是有效的;然而，它们近来在食品工业中的应用范围却在不断缩减，这是由于出于对食品安全的担心以及消费者对纯天然食品的强烈要求。
图4.34 食品中合成抗氧化剂的结构
植物酚类物质：植物中有多种酚类化合物包括简单酚类、酚酸、花青素、羟基肉桂酸衍生物和类黄酮。这些酚类物质广泛地分布在水果、香辛料、茶、咖啡、种子和谷物中。所有的酚类物质都拥有自由基清除剂所要求的结构，尽管它们的活性差别很大。影响植物酚类物质自由基清除活性的因素主要包括羟基化的位置和程度、极性、溶解性、还原能力、食品加工过程中酚类物质的稳定性和酚类自由基的稳定性。迷迭香提取物作为食品添加剂是商业上最重要的天然酚类物质来源，其机理是通过自由基清除作用阻止脂质氧化。在迷迭香提取物中鼠尾草酸、鼠尾草酚和迷迭香酸是几种主要的自由基清除剂(图4.35)。迷迭香提取物能阻止绝大多数食品中脂质的氧化，包括肉类，散装油和脂质乳状液[66-68]。使用从草本植物中提取的酚类抗氧剂，如迷迭香，通常受到风味化合物如单萜类的限制。自然存在于植物性食品及油中的酚类物质对于食品自身的氧化稳定性是非常重要的。植物中的酚类含量随着成熟度、种类、组织类型、生长条件、收获期以及贮藏条件而改变[69-71]。
图4.35 迷迭香提取物中酚类抗氧化剂的结构
抗坏血酸和硫醇：食品加工时，自由基通常通过Fenton反应产生于水相中，氢过氧化物生成羟基自由基。自由基也许具有表面活性，意味着它在脂质分散体系的水相和脂相之间界面可以迁移或者分开。为了免受源于水相中的自由基的伤害，生物体系包含有能力清除自由基的水溶性化合物。抗坏血酸和硫醇猝灭自由基，导致低能态自由基的生成[72]。硫醇，如半胱氨酸和谷胱甘肽也许有助于植物和肌肉食品的氧化稳定性，但它们几乎不作为抗氧化剂加入食品。但也有一个例外，发现于蛋白质中的硫醇能有效阻止食品中脂质的氧化[72]。抗坏血酸和它的异构体异抗坏血酸二者都能清除自由基。二者拥有类似的活性，但从成本来讲，异抗坏血酸更合算。抗坏血酸同样可能和棕榈酸结合，这种配合物是脂溶性的且具有表面活性，使得抗坏血酸在散装油中具有有效的抗氧化活性和乳化性。在胃肠道中，抗坏血酸棕榈酸酯水解成抗坏血酸和棕榈酸，因此在利用率上没有限制。 4.7.4.2 促氧化剂的控制 食品中的脂质氧化速率取决于促氧化剂的浓度和活性(例如，过渡金属元素，单线态氧和酶)。因此，控制促氧化剂对于提高食品的氧化稳定性来说是一种有效策略。内源的和外源的抗氧化剂都可以影响过渡态金属和单线态氧的活性。 金属促氧化剂的控制：铜和铁是重要金属促氧化剂的两个例子，它们通过促进氢过氧化物的降解加速油脂的氧化。金属的促氧化活性随着螯合剂和多价螯合剂的螯合而发生改变。螯合剂阻止金属促氧化的活力通过一个或者更多的以下机制进行：阻断金属氧化还原循环;占据金属协调位点;形成不溶性的金属复合物和/或妨碍金属和脂质或氧化中间体(例如，氢过氧化物)相互作用的原子空间排列位置[73]。一些金属螯合剂通过提高金属溶解性和/或者改变氧化还原电位加速氧化反应。螯合剂增加或抑制促氧化剂活性的作用取决于金属与螯合剂的比率。例如，EDTA(乙二胺四乙酸)无效或者当EDTA：铁比率≤1时促使氧化，而当EDTA：铁>1时，则起到抗氧化剂作用[74]。螯合剂的促氧化作用是因为其具有增加金属溶解性的能力。 食品中发现的主要金属螯合物包含多种多样的羧酸盐(例如EDTA和柠檬酸)或者磷酸盐(如多磷酸盐和肌醇六磷酸)。螯合物必须离子化才具有活性;因此当pH低于离子化基团的pKa时，其活性降低。食品中常用的螯合物是柠檬酸，EDTA和多磷酸盐。磷酸盐的活性随着磷酸基团的增加而提高;因此，三聚磷酸盐和六偏磷酸盐相比磷酸来说更有效[75]。促氧化剂金属同样也能被金属结合蛋白所控制，如铁传递蛋白，卵黄高磷蛋白，乳铁传递蛋白和酪蛋白(见参考文献[73])。 单线态氧的控制：如前所述，单线态氧是氧的一种激发态，它能推动油脂氢过氧化物的形成。类胡萝卜素是一类黄色到红色的多烯化合物(>600种不同的化合物)。单线态氧的活性可以通过类胡萝卜素的化学和物理猝灭机理控制[76，77]。当单线态氧攻击类胡萝卜素的双键时，类胡萝卜素通过化学机理猝灭它。这个反应导致了类胡萝卜素氧化降解产物的形成，如醛，酮和内过氧化物。这些反应引起类胡萝卜素的降解，导致褪色。通过类胡萝卜素的作用致使单线态氧的失活的更有效的方法是物理猝灭。类胡萝卜素物理猝灭单线态氧是通过使能量由单线态氧传递到类胡萝卜素，进而生成激发态的类胡萝卜素和基态三线态氧。激发态类胡萝卜素和环境中的溶剂相互作用通过摆动和转动回归到基态释放能量。类胡萝卜素的物理猝灭机理需其分子有九个或更多的共轭双键。类胡萝卜素的末尾含有氧化的β-紫罗兰环结构，这通常对物理猝灭单线态氧更有利。类胡萝卜素也能通过吸收光催化感光剂的能量，如核黄素，阻止光敏剂诱发单线态氧的形成。 脂肪氧合酶的控制：脂肪氧合酶是发现于植物和一些动物组织中的活性脂肪氧化催化剂。脂肪氧合酶的活性可以通过加热的方式和降低可食用组织中酶浓度的植物组织培养方式控制活性的大小。 4.7.4.3 氧化中间体的控制 食品中存在的化合物通过和促氧化的金属或者氧相互作用形成活性反应组分间接影响油脂的氧化。这些化合物的例子包括超氧化物阴离子和氢过氧化物。 超氧化物阴离子：超氧化物通过降低过渡金属转化成激发态或者促使结合在蛋白质上的铁的释放参与氧化反应。除此之外，当pH低于其pKa(即4.8)时，超氧化物将转化成氢过氧自由基(HOO·)，进而直接催化油脂的氧化[78]。由于氧化反应中超氧化物阴离子的促氧化性质，因此生物体系含有SOD。SOD通过以下反应催化超氧化物阴离子向氢过氧化物的转变：
2·O–2+2H+→O2+H2O2
(4.13)
过氧化物：过氧化物是氧化反应的重要中间体，因为它通过过渡金属、辐射和高温降解而形成自由基。食品中存在的过氧化氢是直接产生的(例如，灭菌操作过程)和生物组织在新陈代谢时生成，包括通过SOD的超氧化物的歧化作用及过氧化物酶体和白细胞的活性作用。过氧化氢的失活是一种亚铁血红素的酶催化的，通过下面的反应进行：
2H2O2→2H2O+O2
(4.14)
谷胱甘肽过氧化物酶是一种含硒的酶，它可以通过将还原态谷胱甘肽作为辅助底物，降解脂质氢过氧化物和过氧化氢[78]：
H2O2+2GSH→2H2O+GSSG
(4.15)
或者
LOOH+2GSH→LOH+H2O+GSSG
(4.16)
随后，GSSG被氧化成谷胱甘肽，而LOH是脂肪酸醇。 4.7.4.4 抗氧化剂之间的相互作用 食品体系通常含有内源的多组分的抗氧化体系。另外，在食品加工过程中也添加了许多外源的抗氧化成分。由于各种抗氧化成分之间的相互作用，使得食品的氧化稳定性得到增强。协同效应常常用来描述抗氧化成分之间的相互作用。因为抗氧化成分之间的相互作用具有协同效应，复配抗氧化剂的抗氧化性应该强于几种单一组分抗氧化性之和。然而，在大多数情况下，复配抗氧化剂的抗氧化性等于甚至低于几种单一组分的相加效应。尽管复配抗氧化剂能有效地延长食品的货架期，但在声明协同活性时应该注意区分。 在两种或更多的自由基清除剂存在的情况下，协同效应得到显著的增强。在多种自由基清除剂同时存在时，其中一种(主要的)自由基清除剂可能会更快地与脂质自由基反应，这些是因为它们的键解离能较低或距离产生这些自由基的位点比较近。在多种自由基清除剂同时存在情况下，主要的自由基清除剂将快速地被氧化。有时，次要的自由基清除剂同自由基结合使得主要的自由基清除剂得到再生。α-生育酚和抗坏血酸就是这样的例子。在这个体系中，由于α-生育酚在油相中，为主要的抗氧化剂;抗坏血酸能使酚氧自由基或生育醌重新生成α-生育酚，抗坏血酸转化为脱氢抗坏血酸[63]。最终结果是，主要的自由基清除剂(α-生育酚)仍处于活性状态，继续清除食品油相中的自由基。 螯合剂和自由基清除剂的复配能显著地抑制脂类氧化[6]。这些加强的相互作用是螯合剂通过“节约效应”实现的。换而言之，螯合剂通过抑制金属催化氧化作用，减少了食品中形成的自由基的数量。通过终止反应或自动氧化反应，减缓了自由基清除剂的钝化作用。 由于多组分抗氧化体系通过多种不同的机制(如自由基清除、金属螯合和单线态氧淬灭)抑制氧化，利用多种抗氧化成分能极大地增加食品的抗氧化能力。因此，在设计抗氧化体系时，所选的抗氧化成分应该有不同的作用机制和/或物理特性。确定何种抗氧化剂最有效主要取决于许多影响因素，如氧化催化剂的类型、食品的物理状态以及影响抗氧化剂活性的因素(如pH、温度及同食品中其他成分或抗氧化剂相互作用的能力)。 4.7.4.5 抗氧化剂的物理定位 抗氧化剂表现出广泛的抗氧化能力取决于脂质的物理性质[52，79]。例如，在水包油型乳化体系中，亲水性抗氧化剂的抗氧化能力较亲油性抗氧化剂弱;然而，在油相中，亲油性抗氧化剂的抗氧化能力较亲水性抗氧化剂弱。这种现象被称为“极性相斥”。抗氧化剂在油相和油包水型乳化体系中的抗氧化能力不同是由于在两个系统中它们所处的位置不同。极性抗氧化剂在油相中抗氧化能力更强，可能是因为极性抗氧化剂位于空气-油的界面处或处于油相内部的胶束处，这些位点由于有高浓度的氧和促氧化剂，正是脂肪氧化反应最剧烈的位点。相比之下，非极性抗氧化剂在水包油性乳化体系中更有效，因为它们存在于油滴中或在油-水界面处，而油滴表面的氢过氧化物和水相中的促氧化剂在这些位点发生反应。相反，在水包油型乳化体系中，极性抗氧化剂在连续的水相中被分开，致使其抗氧化性变弱。 4.7.5 影响油脂氧化反应速率的其他因素 氧浓度：降低氧的浓度是抑制脂肪氧化的一个常见方法。然而，将氧加到烷基自由基上是一个扩散限制(快速)反应;因此，为了有效地抑制脂肪氧化，应该将系统中大部分的氧除去。由于氧在油中的溶解度高于在水中的溶解度，所以为了防止脂肪氧化而去除氧是很困难的，除非是在真空条件下或者是用惰性气体置换氧(例如氮气)。 温度：一般而言，升高温度会加速脂肪氧化。尽管如此，有时升高温度能降低氧的溶解性以至于在较高温度下减缓氧化。在散装油中就会发生这种情况。然而，如果用热油来煎炸食品，油会发生分解，加速氧化。高温也能造成抗氧化剂的降解，挥发，以及在有抗氧化剂存在下会因为变性使其失活。 表面积：增加脂肪的表面积，脂肪氧化速率增加，因为这将增加脂肪与氧及促氧化剂接触。 水分活度：当从食品体系中除去水时，脂肪氧化速率会降低。这可能是由于反应物的流动性降低(如过渡金属和氧)。在一些食品中，不断地除去水分会加速脂肪氧化。在低水分活度下(≤0.3)加速脂质氧化是由于脂质氢过氧化物周围的水溶剂保护层被破坏的原因[80]。 4.7.6 油脂氧化的测定 通过以上对油脂氧化途径的讨论可知，单一的脂肪酸经氧化后得到很多的氧化产物。另外，这些分解产物常常包含有双键，有时也包含完整的戊二烯结构。这些双键体系进一步经历夺氢反应或受到单线态氧的攻击，将降解成许多其他产物。由于食品脂质包含许多不同的不饱和脂肪酸，并暴露在不同的促氧化剂中，将会形成数百种降解产物。氧化途径的复杂性使得油脂氧化的分析变得很困难。下面总结了一些常见的关于监测氧化产物的分析技术。 4.7.6.1 感 官 分 析 衡量油脂氧化的权威标准是感官分析，因为感官分析是直接监测氧化反应产生异味的唯一技术。另外，感官分析有极高的灵敏度，因为人能在低于或接近于化学技术和仪器检测的水平下，检测到特定的气味物质。油脂氧化的感官分析必须由一些在识别氧化产物方面经过专门培训的专家来完成。由于不同脂肪酸的氧化产物不同，将产生不同的感官特性，故在培训时要有针对性。由于需要大量的培训，因而感官分析耗时长，成本高，很明显不能快速大量地分析产品的质量。因此，许多化学技术和仪器技术应运而生。在最佳情况下，当与感官分析相关时，化学技术和仪器技术是最有效的。现在已出现了许多对食品氧化变质测定的技术。下面将讨论常见的方法以及其优缺点。 4.7.6.2 初级脂质氧化产物 初级脂质氧化产物是在脂质氧化诱导阶段和链传递阶段产生的化合物。由于它们是最初的氧化产物，故它们在油脂氧化变质的前期出现。然而，在氧化的后期，因为它们的形成速率低于它们的分解速率，这些化合物的浓度会降低。用初级氧化产物来评价氧化的一个缺点是，这些物质不是挥发性的，因此它们不能直接形成异味和不良气味。另外，在一定条件下(如高温或者大量的活性过渡金属)，由于它们的高分解速率，初级氧化产物的浓度并不能出现净增长。这样就会产生错误结果，哈喇味很重的油中居然只有很低浓度的初级脂质氧化产物。 共轭双键：在反应诱导阶段的夺氢反应中，多不饱和脂肪酸会快速形成共轭双键。共轭二烯在234nm下有最大吸收，其摩尔消光系数为2.5×104M-1cm-1[81]。与其他技术相比，测定消光系数有中等的灵敏性。在单一的油相系统中测定共轭二烯是有效的，但是在复杂的混合食品体系中却没有效果，因为许多化合物在该波长附近有吸收，因此造成干扰。在某些情况下，共轭二烯值可用脂质氢过氧化物来表示，因为许多脂质氢过氧化物中包含共轭体系。然而，这种等价表示是不被提倡的，因为脂肪酸分解的产物也包含共轭双键，且单不饱和脂肪酸(如油酸)分解将形成不含共轭二烯体系的氢过氧化物。食品中的共轭三键可以在270nm处测定。这种技术仅对含有大于等于三个双键的油脂有效，仅限于多不饱和油，如亚麻籽油和鱼油。 脂质氢过氧化物：测定油脂氧化品质的一个常用方法是测定脂肪酸氢过氧化物。大多测量脂质氢过氧化物的方法是基于这种氢过氧化物氧化指示化合物的能力。过氧化值是指1kg油脂中活性氧的毫克当量(mEq)，1mEq等同于2mmol氢过氧化物数。最常见的滴定法是氢过氧化物促使碘化物转化为单质碘。然后用淀粉液作为指示剂，用硫代硫酸钠滴定单质碘[82]。这种方法相对不够灵敏，检测限为0.5mEq/kg，且样品量要求至少5g。因此，该法只能针对大批量油脂。另一种测定过氧化物值的方法是比色法，试样中的过氧化物将二价铁离子氧化成三价铁离子，三价铁离子与硫氰酸盐或二甲酚橙反应生成橙红色硫氰酸铁配合物[83]。这种方法比上述滴定法的灵敏度高。形成的硫氰酸铁配合物的消光系数为4.0×104M-1cm-1，仅需要毫克级数量的油脂即可完成分析[83]。 4.7.6.3 次级脂质氧化产物 次级脂质氧化产物是指脂肪酸氢过氧化物通过β-裂解反应生成的化合物。如前所述，这些反应能产生数百种不同的化合物，包括易挥发性物质和不挥发物质。显然地，由于这些物质不可能同时测定，因此，以下的这些方法主要集中分析某一特定化合物或者是某一类化合物。这些方法的一个缺点是，这些次级氧化产物是由脂质氢过氧化合物经过分解而得到的，因此在某些特定情况下(如抗氧化剂存在时)，次级产物的浓度将偏低，而初级脂质氧化产物的浓度将偏高。除此之外，食品中含有氨基和巯基的化合物(如蛋白质)会与含有官能基团如醛基的次级氧化产物相互作用，导致它们很难被精确测定。这些方法的一个优点是脂肪酸分解的产物是直接导致油脂酸败产生异味的物质，故与感官分析高度一致。 挥发性次级产物的分析：挥发性脂质氧化产物可以用气相色谱来测定，采用直接进样、静态顶空或动态顶空或固相微萃取(SPME)[84]。采用这些方法，脂质氧化可以用特定的物质(如ω-6脂肪酸中的正己醛，ω-3脂肪酸中的丙醛)，某类物质(如碳氢化合物或醛类)或总挥发性物质来表示。由于不同的方法在提取和收集挥发物质的能力不同，每种方法给出的挥发性物质的图谱不同。测定挥发性脂质氧化产物的优点是这些挥发性物质与感官分析高度一致;缺点是仪器昂贵，且难以分析大量的样品，尤其是当样品的氧化速度快时(这种方法通常耗时长)。除此之外，这些方法常常需要加热以提高样品上顶部空间的挥发物质的浓度。对于某些食品而言，如肉类，加热可能加速脂质氧化。一般而言，测定脂质物质时应在尽可能低的温度下进行取样分析。另一个问题是，在加工过程中可能损失一些挥发性物质，如在煎炸油的蒸馏过程。 羰基化合物：脂质氧化产生的羰基化合物可以通过下面方法测定。羰基化合物与2，4-二硝基苯肼生成相应的腙，其在430～460nm处有明显的吸收。这个方法的局限性在于易受食品中其他羰基化合物的干扰[82]。高效液相色谱法可以将目标羰基化合物从干扰物中分离开。尽管如此，这些方法耗时长，比较复杂，因此在食品脂类分析中通常不被采用。 羰基化合物也可以通过与茴香胺共价结合，产物在350nm处有明显吸收被测定[52]。这个方法非常有用，因为它能测不挥发的，高分子质量的羰基化合物。这种方法对煎炸油非常有效，因为煎炸油中的挥发性氧化产物随着蒸汽蒸馏挥发了。茴香胺也被用来测定鱼油的氧化，因为这些油在精炼过程中经过长时间的蒸汽蒸馏。因为蒸汽蒸馏后非挥发性的，高分子质量化合物仍保留在油中。 硫代巴比妥酸(TBA)：TBA分析方法是基于硫代巴比妥酸与羰基化合物在酸性环境下生成红色荧光复合物的反应[85]。这个方法可以在一定温度(25～100℃)时间(0.25～2h)范围内对样品、样品提取物、蒸馏产物以及化合物均可测定。能被TBA所检测的脂肪氧化的初级氧化产物是丙二醛(MDA)，其TBA复合物在532nm处有强吸收。丙二醛是含有三个及以上双键以上的脂肪酸经过两次氧化分解而得的二醛。不饱和脂肪酸中不饱和键越多，氧化分解产生的丙二醛越多。TBA除了能与丙二醛反应外，还与脂质氧化产生的其他醛类物质反应，特别是不饱和醛类。 TBA不具有专一性，它也能与非脂类羰基化合物反应，如抗坏血酸、糖类、非酶促褐变产物。这些化合物能与TBA形成复合物，在450～540nm范围内有吸收。对TBA而言，这是更合适的反应物质。(TBARS被认为是除MDA以外能产生粉色发色团的物质)为了减少这些干扰化合物的影响，可以通过荧光法或高效液相色谱法直接测定TBA-MDA复合物。 TBA法简便，廉价，是分析食品油脂氧化的有效方法。尽管如此，该法不具有专一性，故应注意其限制范围，避免作出不恰当的对比和结论。为了将TBA法分析的潜在误差最小化，应对新鲜的，未被氧化的样品进行分析，以说明活性(反应)物质不是由脂质氧化引起的。尽管如此，如果食品中干扰物质浓度较大，则不适宜采用TBA法。另外，不宜用TBA法比较不同脂肪酸组成的样品的氧化变化，因为丙二醛的产量随脂肪酸组成而变化。