این مرحله از واکنش در حضور هوا سریعتر است. رادیکال های پراکسیل از سایر مولکول های غیر اشباع لیپیدی هیدروژن جذب می­ کنند و هیدروپراکسید و یک رادیکال لیپید جدید(R^◦) تولید می­نمایند.

این واکنش در دمای محیط کندتر و مرحله تعیین کننده سرعت واکنش است. رادیکال پراکسی چربی (ROO^◦) با مولکول­های دیگر ترکیب شده و تشکیل هیدروپراکسید و رادیکال های آزاد می­نماید. با تکرار این واکنش در نهایت، تجمعی از هیدروپراکسیدها به وجود خواهد آمد. این مرحله به صورت یک سیکل، تا زمانیکه چربی غیر اشباع در سیستم وجود داشته باشد، می تواند به طور دائم تکرار گردد.
مرحله پایانی^[۱۲]: رادیکال های آزاد به طور طبیعی ناپایدار بوده و بنابراین تمایل به واکنش با مولکول­های دیگر را دارند. هنگامی که میزان چربی غیر اشباع (یا اسید چرب) کاهش می یابد، رادیکال های آزاد با یکدیگر واکنش داده و ترکیب پایدار غیر رادیکالی را تشکیل می دهند، بنابراین واکنش های مرحله پایان عبارتند از:

R◦ + R◦ R- R (1-6)
R◦ + ROO◦ ROOH (1-7)
ROO◦ + ROO◦ ROOR + O2 (1-8)
در حضور هوا واکنش ۱-۸ مهمتر است و واکنش های ۱-۷ و ۱-۶ در هنگامی که غلظت اکسیژن پایین است و از سطح روغن یا غذای چرب دور است، اهمیت پیدا می کند (فاطمی، ۱۳۸۳). همچنین قابل ذکر است در هنگام واکنش میزانی از انرژی به صورت گرما آزاد می گردد، شدت واکنش های مرحله پایان به غلظت رادیکال های آزاد بستگی دارند. شکل گیری پلی مرها در روغن های سرخ شده اهمیت واکنش های مرحله پایانی را در روغن های خوراکی نشان می دهد (مهدوی و همکاران، ۱۹۹۵).
۲-۴- روش های مختلف اندازه گیری اکسیداسیون چربی
روش­های مختلفی برای ارزیابی اکسیداسیون چربی مطرح گردیده است. هیچ آزمایشی نمی تواند برای تمامی مراحل اکسیداسیون مفید باشد و هیچکدام به تنهایی برای تمامی چربیها و غذاها مناسب نمی ­باشد. در بهترین شرایط، یک آزمایش می تواند یک یا تعداد کمی از تغییرات فیزیکی را در اکسیداسیون کنترل و مشخص نماید. البته بهترین کار این است که ترکیبی از چند روش برای ارزیابی اکسیداسیون به کار گرفته شود (فنما^[۱۳]، ۱۹۹۶).
۲-۴-۱- عدد پراکسید^[۱۴]
پراکسید، اصلی ترین محصول ابتدایی در اکسیداسیون می­باشد. در روش آزمایش، از قدرت پراکسید در آزاد سازی ید از یدید پتاسیم و یا تبدیل آهن سه ظرفیتی به دو ظرفیتی استفاده می گردد، این عدد معمولاً بر حسب میلی اکی والان پراکسید بر کیلوگرم چربی بیان می گردد.
در طول اکسیداسیون و به مرور زمان، عدد پراکسید به حداکثر مقدار خواهد رسید و سپس شروع به کاهش می نماید که این امر به دلیل آن است که در مراحل پیشرفته اکسیداسیون پراکسید به محصولات دیگری تجزیه می­ شود (فنما، ۱۹۹۶).
۲-۴-۲- اندیس اسید تیوباربیتوریک^[۱۵] (TBA)
این آزمایش، یکی از مهم­ترین آزمون هایی است که در مورد اکسیداسیون چربی انجام می گیرد، محصولات اکسیداسیون چربیهای غیر اشباع، با TBA ایجاد کمپلکس رنگی می نمایند.
مطالعات نشان می دهد که دو مولکول TBA با یک مولکول مالون آلدهید واکنش می دهد، البته قابل ذکر است که مالون آلدهید در تمامی سیستم های اکسید شده مشاهده نمی گردد. به هر حال، محصول قابل واکنش با TBA، از اسیدهای چرب که دو یا بیشتر پیوند دوگانه دارند، تشکیل می­گردد. مکانیزم تشکیل مالون آلدهید^[۱۶] در شکل ۲- ۱ نشان داده شده است (فنما، ۱۹۹۶)

شکل۲-۱- مکانیسم تشکیل مالون آلدهید
بعضی از ترکیبات (به غیر از محصولات اکسیداسیون) نیز در واکنش با TBA ایجاد کمپلکس رنگی می نمایند و در نتیجه در انجام آزمایش ایجاد خطا می­ شود ، از جمله این ترکیبات می توان به ساکارز و موادی که در دود حاصل از چوب هستند، اشاره نمود (فنما، ۱۹۹۶).
۲-۴-۳ اندازه‌گیری زمان مقاومت به اکسیداسیون
برای اندازه‌گیری میزان شاخص پایداری اکسیداتیو، ۵/۲ گرم چربی خالص بدون آب در ویال‌های مخصوص دستگاه ریخته شده و در محفظه گرمکن دستگاه تحت دمای ۱۴۰ درجه سلسیوس قرار داده شد. جریانی از هوای تصفیه شده با جریان ۲۰ لیتر برساعت (معادل psi 5/5) به نمونه ای که به دمای مذکور رسیده، وارد شد که تحت این شرایط اکسیداسیون چربی تشدید شده و اسیدهای کربوکسیلیک تولید و این اسید از طریق لوله خروجی به آب یونیزه وارد و باعث افزایش قابلیت هدایت الکتریکی می‌گردد که از طریق نرم افزار مخصوص افزایش ناگهانی در نمودار هدایت الکتریکی- زمان محاسبه شد و مدت زمان شروع اندازه‌گیری تا این افزایش به عنوان زمان مقاومت به اکسیداسیون گزارش گردید. با توجه به این که روش استاندارد برای اندازه‌گیری، استفاده از دمای ۱۱۰ درجه سلسیوس می‌باشد اما طبق متن استاندارد مذکور، جهت کاهش یا افزایش مدت زمان انجام آزمایش می‌توان درجه حرارت را تغییر داد. در صورتی که از دمای بالا یا پایین ۱۱۰ درجه سلسیوس استفاده شود کاهش یا افزایش هر ۱۰ درجه، منجر به افزایش یا کاهش مدت زمان القاء به صورت ضریبی از ۲ می‌گردد. بنابراین با توجه به استفاده از دمای ۱۴۰ درجه سلسیوس در این آزمایش، مدت زمان بدست آمده توسط منحنی، در عدد ۸ ضرب و به عنوان مدت شاخص پایداری اکسیداتیو بیان شد (AOCS Cd 12b-92, 1992).
شکل ۲-۲- دستگاه رنسیمت برای اندازه‌گیری OSI
۲-۵- روش های جلوگیری از اکسیداسیون
امروزه از روش های مختلفی برای جلوگیری از اکسیداسیون استفاده می­ شود:
- بکارگیری ترکیباتی به نام آنتی اکسیدان
- حذف اکسیژن با ایجاد خلاء یا استفاده از گاز بی اثر
- استفاده از دماهای پایین و تاریکی در انبار نمودن محصول (فنما، ۱۹۹۶).
۲-۶- آنتی­اکسیدان­ها
آنتی اکسیدان­ها ترکیباتی هستند که سرعت اکسیداسیون چربی­ها را کاهش می دهند. آنتی اکسیدان ها می توانند اکسیداسیون را مهار کرده و یا به تاخیر اندازند، ولی کیفیت یک محصول اکسید شده را بهبود نمی بخشند.
مکانیزم اثر این آنتی­اکسیدان­ها به این ترتیب است که با دادن اتم هیدروژن به رادیکال آزاد تشکیل شده، از گسترش واکنش­های زنجیره ای اکسیداسیون جلوگیری می­ کنند، به این ترتیب کارایی و درجه تاثیر یک آنتی اکسیدان به سهولت جدا شدن اتم هیدروژن از آن مربوط می­ شود. بدیهی است که رادیکال آزاد به جا مانده از آنتی اکسیدان پس از دادن هیدروژن باید حتی الامکان خود سبب تولید رادیکال اسید چرب و آغاز اکسیداسیون نشود و در ضمن سریعاً توسط اکسیژن اکسید نگردد (فاطمی، ۱۳۷۸).