Zuurstofoxidatie

Zuurstofoxidatie (ook bekend als autoxidatie) is een chemische oxidatiereactie waarbij moleculaire zuurstof uit de lucht reageert met een organische stof, meestal via een radicalenketenmechanisme. Het proces komt voor in vetten en oliën, maar ook in polymeren en brandstoffen. In voedingsmiddelen kan zuurstofoxidatie leiden tot rancide smaken en geuren, terwijl het in materialen de mechanische eigenschappen, kleur en helderheid kan beïnvloeden.

Het mechanisme kent drie fasen: initiatie, propagatie en terminatie. In de initiatie ontstaan radicalen R• door warmte, licht of metaalionen die verbindingen breken. Tijdens de propagatie reageren radicalen met O2 om ROO• te vormen; ROO• reageert met een ander substraat (bijvoorbeeld RH) om ROOH en R• te produceren, waardoor een keten wordt voortgezet. Hydroperoxiden (ROOH) zijn tussenproducten en kunnen afbreken tot aldehyden, ketonen en alcoholen. In de terminatie worden radicalen samen gebonden tot stabiele verbindingen, waardoor de keten tijdelijk stopt.

Factoren die de snelheid beïnvloeden zijn onder meer temperatuur, blootstelling aan licht, aanwezigheid van metaalionen (zoals Fe2+, Cu2+), zuur- en watercondities en de aanwezigheid van antioxidanten. Hoge temperatuur en licht versnellen de reactie; metalen versnellen de initiatie. Antioxidanten zoals vitamine E (tocopherol), BHT en ascorbylpalmitaat remmen de kettingreactie; chelatoren zoals EDTA kunnen metaalkatalyse verminderen.

Detectie en beheersing: de peroxidewaarde (PV) meet oxidatieproducten vroeg in het proces; andere methoden zijn anisidinewaarde (AV) en TBARS. Beheersmaatregelen omvatten opslag onder zuurstofarme omstandigheden, koeling, bescherming tegen licht en toevoeging van antioxidanten.