在测量某一产品的水分活度（亦记作aw，也可称为相对湿度RH、平衡相对湿度ERH或蒸气压）时，其中特定的成分 ——挥发性化合物—— 可能会对测量造成干扰。不同水分活度传感器抵御挥发性化合物干扰的能力存在差异。那么，究竟需要多强的抗干扰能力呢？

挥发性化合物目前尚无严格的科学定义，但一般来说，它指的是在室温或更低温度下易挥发并转化为气体的任意物质。挥发性物质天然存在于香料和食品中，同时也存在于食品与制药加工所使用的多种原料里。

目前商品化的水分活度传感器共有四类。每一类传感器都有其独特的水分活度测量原理，且在存在干扰性挥发性化合物（VOCs）的环境下，各类传感器的精准测量能力也有所不同。

露点传感器通常是响应速度最快、测量精度最高的一类，但在挥发性化合物存在的环境中，这类传感器的性能会受影响，原因是挥发性化合物会在冷镜表面发生共冷凝现象。电容传感器能够解决冷凝问题，但它采集数据的耗时更长，测量数据的精度通常较低，并且还可能受到某些化合物的“毒害”（有研究表明部分醇类物质会对其产生干扰）。电阻电解传感器需要借助过滤器来隔绝挥发性化合物，从而提升读数准确性。针对不同的挥发性化合物，需要配备不同的过滤器，且这类过滤器往往会大幅延长检测耗时。无论是电容传感器还是电阻电解质传感器，挥发性物质进入到电容或电阻电解质传感器内部会损坏传感器，缩短传感器寿命。可调谐二极管激光（TDL）传感器是专为在挥发性化合物存在的环境下测量水分活度而设计的，它是该应用场景下最可靠、最精准的仪器。

为了帮助你根据实际需求选择最合适的仪器，AQUALAB食品研发实验室选取了 20 余种常用原料开展测试，这些原料均含有不同浓度的挥发性化合物，且全部采用上述各类传感器完成检测。

本研究在测试中尽可能选用了标准化、应用广泛的原料，但需要说明的是，原料的生产加工工艺不同，传感器的实际性能表现也可能存在差异。本报告将在适用情况下，分别列出传感器性能表现的最佳与最差场景。仪器选型建议均基于典型应用场景给出。

测试方法说明

在开展所有样品检测前，所有仪器均完成校准，并通过一组已知水分活度标准品进行验证。针对每种原料，选取具有代表性的样品，且为保证数据可靠性，每类传感器至少使用三台仪器分别进行分析。每份样品均连续检测，直至仪器得出三组符合传感器性能指标的读数（水分活度绝对误差：露点传感器±0.003、电容传感器 ±0.015、可调谐二极管激光传感器 ±0.005）。

本研究使用的香料均购自某杂货店的散装食品快速周转货架，香精油购自美国农业部认证的有机供应商，且标注为内部专用。其余食品添加剂均为美国化学会（ACS）试剂级纯度。

所有香料与香精油均直接从原包装取样，未经稀释直接检测。其余食品添加剂则用水稀释，以测试不同质量浓度下传感器的性能。本次测试未使用任何基质—— 通常来说，额外添加基质可能会降低样品的挥发性。

研究人员对采集到的数据进行分析，判断挥发性化合物是否对水分活度测量结果产生干扰。

基于可调谐二极管激光（TDL）传感器在挥发性化合物存在环境下的优异性能，本研究将其视为测量精度最高的仪器，并以此作为基准，对比其他类型传感器的性能。依据各类传感器的性能指标，本研究将水分活度绝对误差作为可接受误差范围。可调谐二极管激光传感器标注的水分活度绝对误差为±0.005，因此两台该类型传感器之间的最大可接受误差为两个误差值之和，即±0.01。

一般而言，水分活度绝对误差＜0.01 时，仪器间测量结果的差异率为 1%–2%，该误差处于仪器的正常误差范围之内；当水分活度绝对误差介于±0.01 至 ±0.02 之间时（对应差异率 3%–5%），则表明测量过程中可能存在干扰；当误差超过 ±0.02 时（对应差异率＞5%），仪器读数存在显著偏差，且误差超过可接受范围的两倍，这种情况很可能是由挥发性化合物的干扰所致。

研究结果及解读

本研究的所有数据均基于普通消费者易接触到的样品采集。需要注意的是，若使用新鲜香料和香草（例如直接从生产商处采购的原料），其所含干扰性挥发性化合物的浓度可能更高，检测结果或与本研究存在差异。此外，香草和香料中挥发性化合物的含量受品种、处理加工方式、储存条件及存放时间等因素影响，波动范围可能较大。

传感器选型建议分为三类：

露点传感器 —— 若某种原料在任意浓度下均可通过该传感器实现精准检测，则露点传感器为最佳选择。

电容传感器或电阻电解质传感器 —— 若某种原料挥发性较强，在高浓度下会对露点传感器造成干扰，但在低浓度下检测效果良好，则建议选用双传感器仪器或电容传感器。

可调谐二极管激光（TDL）传感器—— 若某种原料即使在低浓度下，仍会导致其他传感器检测结果失准则建议选用可调谐二极管激光传感器。

目前，美国药典、中国药典和AOAC均已收录这几种水分活度测试方法，其中，对于高含量的挥发性物质样品，特别是化妆品样品，建议用激光传感器测量其水分活度。