El término rancidez se utiliza para describir varios mecanismos por los cuales los lípidos se deterioran.

Los lípidos, es decir, los aceites y las grasas, constituyen los principales componentes insolubles en agua presentes en alimentos, siendo encontrados casi siempre en la forma de trigliceroles. Compuestos por ácidos grasos, los trigliceroles desempeñan un importante papel en la calidad sensorial de los alimentos y en su valor nutritivo, por ser fuentes de energía, de ácidos grasos esenciales (principalmente el ácido linoleico) y de vitaminas liposolubles.

En los alimentos, los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. Los ácidos grasos insaturados presentan las concisiones cis o trans y son las estructuras más susceptibles al proceso oxidativo. Los ácidos grasos en la configuración trans están presentes naturalmente en grasas de animales rumiantes (debido al proceso de biohidrogenación) y en productos alimenticios industrializados, como margarinas, cremas vegetales, galletas, helados y otros (debido al proceso de hidrogenación de aceites vegetales).

Durante el procesamiento y el almacenamiento de alimentos que contienen lípidos en su constitución, el principal mecanismo de deterioro es la oxidación lipídica que puede hacer que el alimento inaceptable sensorialmente, así como producir sustancias potencialmente tóxicas.

Los alimentos con alto contenido de lípidos son altamente perecederos debido, principalmente, a la ocurrencia de procesos oxidativos a los cuales los aceites están expuestos. La oxidación de los constituyentes lipídicos constituye una reacción importante que limita la vida de estante de varios alimentos. Los cambios en la calidad de los alimentos pueden ser percibidos por los cambios en las características sensoriales, el valor nutricional y la producción de compuestos potencialmente tóxicos. Estos procesos de oxidación lipídica involucra la reacción de ácidos grasos insaturados con el oxígeno. De esta forma, la estabilidad de un determinado alimento fuente de lípidos depende de la proporción de ácidos grasos saturados e insaturados.

Los principales problemas derivados de la oxidación lipídica son los cambios sensoriales, involucrando el desarrollo de aromas desagradables (rancio), lo que hace que el alimento no sea apto para el consumo. La rancidez oxidativa ocurre en lípidos que contienen ácidos grasos insaturados, que pueden sufrir oxidación formando aldehídos, cetonas, ácidos, alcoholes y los hidrocarburos, los cuales identifican el fenómeno de la rancidez, que representa una importante causa de rechazo de productos por el consumidor, pudiendo provocar alteraciones en su calidad nutricional, debido a la degradación de las vitaminas liposolubles y de los ácidos grasos esenciales, principalmente del ácido linoleico, que se pierde rápidamente.

La magnitud de procesos oxidativos depende de factores del propio alimento (contenido de agua y la presencia de sustancias pro-oxidantes) y de las condiciones de procesamiento y almacenamiento, como su exposición a las atmósferas gaseosas ya la luz. Algunos componentes presentes en el alimento, como ácidos grasos libres y fosfolípidos pueden aumentar potencialmente las tasas de oxidación lipídica. Por otro lado, las proteínas son capaces de inhibir la oxidación lipídica.

Los procesos oxidativos ocurren principalmente cuando el alimento presenta valores de actividad de agua inferiores a 0,3, pues en esa franja se alcanza la zona de adsorción que propicia la acción catalítica de los metales, favoreciendo el desarrollo de las reacciones de oxidación de lípidos.

Las emulsiones de aceite en agua, como por ejemplo las observadas en alimentos como leche, mayonesa, salsas para ensaladas, sopas, bebidas y cremas, pueden sufrir oxidación lipídica rápidamente debido a su gran área superficial.

Durante el procesamiento de alimentos por medio de fritura, el aceite utilizado también es susceptible de sufrir diversas reacciones, incluyendo los procesos oxidativos (hidrólisis y oxidación) y la polimerización.

El deterioro de alimentos ocurre durante su procesamiento y almacenamiento, pudiendo estar relacionada con procesos oxidativos y microbiológicos que llevan al desarrollo de características que hacen el producto inadecuado para el consumo.

La rancidez constituye un importante problema técnico en las industrias de alimentos y puede ocurrir a través de dos formas diferentes: la rancidez oxidativa, causada por la auto-oxidación de los triacilgliceroles con ácidos grasos insaturados por oxígeno atmosférico; o rancidez hidrolítica, causada por la hidrólisis del enlace éster por lipasa o agente químico en presencia de humedad.

Los procesos oxidativos abarcan la oxidación enzimática, la auto-oxidación y la foto-oxidación.

La oxidación por vía enzimática ocurre por la acción de las lipoxigenasas (linoleato: oxígeno oxidoredutasa) que son dioxigenasas que catalizan la adición del oxígeno molecular al sistema cis, 1,4 - pentadieno de los ácidos grasos poliinsaturados, formando hidroperóxidos.

La auto-oxidación es el proceso más común que lleva al deterioro oxidativo y consiste en la reacción espontánea del oxígeno atmosférico con los lípidos.

Otro proceso que desencadena el deterioro oxidativo es la foto-oxidación, una ruta alternativa que conduce a la formación de hidroperóxidos, en lugar de los mecanismos de radicales libres.

La prevención de la ocurrencia de procesos oxidativos durante el procesamiento y el almacenamiento de alimentos adquiere una importancia fundamental para mantener la seguridad y la calidad de los productos alimenticios. Evitar la ocurrencia de procesos oxidativos en alimentos exige la reducción de la acción de los factores que los favorezcan. Así, se debe preservar el alimento de los factores temperatura y luz que benefician el proceso de composición de los radicales libres, impidiendo la presencia de trazas de metales y el contacto con el oxígeno.

En la industria de alimentos, además del control de los procedimientos físicos (temperatura, luz y oxígeno) se puede añadir a los alimentos agentes antioxidantes, que bloquean las reacciones de oxidación, retardando la formación de compuestos desagradables. Los compuestos antioxidantes más utilizados son butilhidroxianisol (BHA), butilhidroxitolueno (BHT), butilhidroquinona terciaria (TBHQ), en el caso de los antioxidantes sintéticos, y los tocoferoles, ácidos fenólicos y extractos de romero y salvia, en el caso de los antioxidantes naturales.

El antioxidante debe estar muy bien incorporado y de manera bastante homogénea. Cuanto antes se incorpore al proceso de producción, mejor será la acción protectora. Si su incorporación no es bien homogénea, varias moléculas quedarán desprotegidas y pueden sufrir oxidación, reduciendo la vida útil del producto final.