除了油脂中天然存在的個別成分有潛在毒性，加工過程中的高溫氧化也會產(chǎn)生有毒產(chǎn)物。溶劑在油中的殘留也是重要問題。盡管與飲食脂肪相關(guān)的因素被認(rèn)為與某些慢性病發(fā)生的危險性有關(guān)，食品加工技術(shù)在這些疾病發(fā)生中的作用沒有受到重視。為了減少脂肪氧化引起的化學(xué)變化，采取了許多措施來提高脂肪的穩(wěn)定性和減少脂肪與空氣氧的接觸，這些措施包括油脂氫化技術(shù)、加入抗氧化劑和使用不透氧的包裝材料，使用這些技術(shù)通常能抵消過氧化脂質(zhì)所造成的健康損害。
一、正常加工中油脂氧化的有害產(chǎn)物(一)脂質(zhì)氧化物(LOP)
不飽和脂肪酸接觸到氧氣、輻射及一些有機或無機的催化劑后會發(fā)生氧化反應(yīng)。在含有棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸的甘三酯分子上，不飽和酸的相對位置會影響它的氧化速率。多不飽和脂肪酸(PUFA)氧化后生成共軛二烯型過氧化物，毒性比母體化合物更強。脂質(zhì)的自動氧化取決于以下多種因素:油脂的組成與不飽和度，過渡金屬離子和促氧化劑，亞鐵原卟啉化合物(即原血紅素)和抗氧化劑等。PUFA 自動氧化生成的位置異構(gòu)體的數(shù)目可由公式2n-2算出，其中，n表示脂肪酸上雙鍵的數(shù)目。因而，亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸和二十碳五烯酸生成的位置異構(gòu)體數(shù)分別是2、4、6和8個。 PUFA 的自發(fā)性自動氧化進(jìn)行得很慢，但在促氧化劑存在時，氧化誘導(dǎo)期很短或沒有。
不飽和脂肪酸基上雙鍵鄰位碳原子上的氫原子非常活潑，失去后生成脂質(zhì)自由基，再與氧反應(yīng)生成過氧化自由基;含不飽和脂肪酸的脂質(zhì)的氧化自此開始。過氧化自由基在生物體內(nèi)相對穩(wěn)定，能擴(kuò)散到細(xì)胞的各個部分與細(xì)胞的易氧化組分反應(yīng)。過氧化自由基從另一個烴基鏈上奪取一個氫原子生成一個氫過氧化物和新的自由基。過氧化自由基形成的主要途徑是油脂的自動氧化。氫過氧化物、鹵代烴和過渡金屬離子是誘發(fā)氧化的有效促進(jìn)劑。在鐵、銅和鎳等過渡金屬離子存在時，脂質(zhì)和有機物的氫過氧化物迅速被降解成為過氧自由基和羥基自由基等活性氧。而且，過氧自由基能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為烷氧基自由基，生成活性更強、選擇性更弱的自由基，可誘發(fā)所有可自動氧化物質(zhì)發(fā)生鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)。油脂的初級氧化產(chǎn)物是脂肪酰的氫過氧化物，它又進(jìn)一步降解生成過氧化自由基、烷氧基自由基和羥基自由基;并降解成種類眾多的次級氧化產(chǎn)物，如丙二醛、烴(己烷和戊烷)、飽和的和a、β、及4-羥基不飽和的醛、酮等。氫過氧化物和它生成的不飽和醛會進(jìn)一步氧化生成環(huán)形過氧化物、雙環(huán)分子內(nèi)氧化物和環(huán)氧化物。許多的脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物被認(rèn)為是致癌的促進(jìn)劑。動物實驗證明了脂肪的氫過氧化產(chǎn)物具有細(xì)胞毒性，脂質(zhì)的氧化和氧化分解產(chǎn)物會造成蛋白質(zhì)、生物膜及其他影響細(xì)胞生理過程的物質(zhì)的顯著破壞。但一些專家指出正常情況下存在于食品中的少量氫過氧化物,會很快分解,不會對人體造成顯著危害。(二)膽固醇氧化物在空氣、光氧化或自動氧化劑的存在下膽固醇會自動氧化生成膽固醇氧化物。膽固醇的氫過氧化物和環(huán)氧衍生物可誘發(fā)動脈粥樣硬化,有弱致畸性、細(xì)胞毒性和抑制膽固醇合成酶(甲基戊二酰輔酶A)活力的作用。
二、油脂過熱產(chǎn)生的有毒物質(zhì)油脂加熱后的氧化速度被大大加快,每提高15℃氧化速度增大1倍。在水分存在下,油脂被加熱后會引起甘三酯的水解及自由基歷程的PUFA氧化,單不飽和型油脂如橄欖油相對于高含m3m6型PUFA的豆油或葵花油的熱穩(wěn)定性好,相反,高含長鏈的n3型二十碳和二十二碳多不飽和脂肪酸的魚油極易發(fā)生熱氧化。長時間加熱油脂形成的產(chǎn)物有揮發(fā)性鏈斷裂物、非揮發(fā)性氧化產(chǎn)物、環(huán)合物、二聚體和多聚物等。二聚體和多聚物都是由氧化物和未氧化的反應(yīng)物共同組成的。