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水分活度（Water Activity，简称Aw，又称水活性）是反应产品中(食品、药品、饲料等)平衡状态下自由水分的多少，自由水会影响产品中微生物繁殖、化学特性和酶的稳定性，对于易变质的产品来说，测量其水分活度尤为重要。利用水分活度的测试，控制微生物的生长，计算食品和药品的保质期，已逐渐成为食品，医药，生物制品，粮食，饲料，肉制品等行业中检验的重要指标。

就食品检测而言，大多是依据国标《GB 5009.238-2016 食品安全国家标准 食品水分活度的测定》，此标准规定了“康卫氏皿扩散法”和“水分活度仪扩散法”测定食品中的水分活度。传统的康卫氏皿扩散法，操作步骤繁琐，至少需要24小时，耗时较长；而水分活度仪扩散法可以在很短的时间内得到结果，目前，此方法已被应用于大多数实验室。

水分活度仪扩散法就是把被测样品置于密闭的空间内，在保持恒温的条件下，使样品与周围空气的蒸汽压达到动态平衡，这时就可以以气体空间的水蒸汽压作为样品蒸汽压的数值（P），同时，在一定温度下纯水的饱和蒸汽压（Po）是一定的，从而计算出被测样品的水分活度（Aw=P/Po）。目前水分活度仪主要的测试方法有：电子湿度计法（电容或电阻传感器法）、冷却镜面露点法。

1.电子湿度计法（电容或电阻传感器法），此方法是利用电阻或电容传感器来测量相对湿度。传感器通过电容或电阻的变化，仪器将电信号和湿度信号进行转换，得出一个平衡相对湿度值，当样品温度和传感器温度达到一致时，平衡相对湿度数值上等于样品水分活度。而且，每次使用前传感器必须用标准盐溶液进行校准，水分进入传感器后，需要在传感器里达到充分平衡，此过程一般需要15分钟到1小时不等，才能使最终数值稳定。

电子湿度计测量水分活度的优势是设计简单，容易实现小型化和集成化，但在其使用过程需要校准，检测时间长，数据稳定性差，测量精度受测量方法的局限，精度较低。而且传感器易受污染，保养维护费用高昂。

2. 却镜面露点法，在冷却镜面露点系统里，先将待测样品放入样品杯内，再将样品杯密封在样品仓内，仓内有一个冷却镜面露点传感器和一个红外温度传感器。露点传感器测量空气的露点温度，红外传感器测量样品的温度。当样品的水分活度和空气的相对湿度达到平衡时，气体中的水蒸气随着镜面的温度逐渐降低而达到饱和时，开始析出凝析物，此时所测量到的镜面温度即为该大气压下气体的露点，通过露点温度和样品温度计算水分活度。仓内有一个风扇，帮助加速达到平衡，并控制露点传感器的边界层阻力。

冷却镜面露点方法的优势在于检测的速度和精度，该方法是基于基础热力学原则测量相对湿度的主要方法，由于测量是在温度测量的基础上，可以在五分钟之内测量精度达到（+0.0030Aw），而且这种测量方法一般无需校准。如果有问题，可以很容易地接触到镜面并对镜面进行清洁，维护非常简单。

冷却镜面露点方法是经AOAC国际认证的首要的测量水分活度的方法，并且是唯yi可以溯源到国家国际标准的方法。如eFAst-Lab 水分活度仪就是采用可溯源的冷却镜面露点方法，是美国USP和FDA推荐使用的方法，能够在5分钟内快速测量样品的水分活度。对一些用户而言，可以快速读数并进行在线监测水分活度。这种方法可以追溯到NIST以及国家标准方法，为广大食品科学研究人员和检验人员广泛应用。

两种测量方法的区别：

两种测量方法的差别性主要体现在精度、测量速度、可重复性、校准的稳定性、线性及使用的方便程度。

影响水分活度值的重要参数

如何准确测量水分活度值呢？除了选用合理的检测方法之外，也要注意一个非常重要的参数，即“温度”，国标中明确要求“在温度20~25℃，相对湿度50%~80%的条件下测定”。由于不同季节，不同场所，环境温度及样品温度有所差异，而温度对饱和盐溶液影响较大，因此温度对水分活度仪的测试结果影响也较大。

由此，在检测过程中，要保证环境温度在20~25℃，同时，待测样品也需要恢复到20~25℃再进行检测，这样检测出来的结果才能更准确。常规的水分活度仪，在回温的过程中，样品只能单纯的依靠环境温度的热传递，一般需要比较长的恢复时间，而且环境温度的不均匀性，可能导致实际测试条件无法达到国标要求，导致测量结果不准确。

现在市面上有一种可控温型水分活度仪，可以使盛放样品的测量仓迅速达到检测温度（如25℃），帮助客户在指定的样品环境温度下快速、准确的测定结果。另外，可以有效测定不同温度条件下样品的水分活度，帮助客户了解温度对水分活度的影响程度，为产品的储存温度和包装条件提供有效的判断依据，特别适用于高校科研机构及大型企业的研发工作。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab水分活度仪，测量原理为“镜面冷却露点传感器”，分辨率高达0.0001aw，准确性0.003aw，满足仪器全量程测量范围。在实际检测时，只需称量3-5g菌粉样品放入样品杯内，5min左右即可快速得到准确测定结果。温度控制范围：15-50℃，它可以使仓内菌粉的温度迅速达到指定温度（如25℃），缩短检测时间，提高样品的准确性。

水分活度是影响化妆品保存的主要参数之一。

水是大多数食品、药品和化妆品中最大的成分。水分活度是Levis和Randall在20年代引入的概念，用于测量水的生物可利用性以进行生物反应。

实际上，微生物（细菌或真菌）需要“自由”水或可利用的水来自我繁殖。但是需要注意的是，水分活度不代表水分含量，而是水的可利用性。这种水分活度可以通过水分活度仪测量，并且在0-1之间。水分活度越高，自由水的量越大，微生物自身繁殖更快。大多数细菌需要水分活度在0.90 aw以上才能生长，尽管大多数变质霉菌从0.60 aw就会生长。

因此，这种水分活度是影响产品保存的主要参数之一。它已经广泛应用于食品加工行业，也越来越多的用于化妆品领域。因此，它是NF ISO 29621标准参考的参数之一，根据该标准，水分活度小于0.75 aw的产品具有低微生物风险。唇膏、口红、腮红等属于该类别。但是，我们应该指出，这种低微生物风险产品的概念不能只基于一个参数，而是依赖于多因素分析，同时考虑到与产品相关的物理化学参数（pH、营养物质和竞争），与制造环境相关的参数（温度、包装类型等）和与产品使用条件相关的参数（PAO等）

通过分析水分活度与微生物生长的相关性来寻找控制化妆品微生物污染的方法。结果表明通过降低水分活度可以提高化妆品的安全稳定性，为控制化妆品微生物污染、减少化妆品中防腐剂的用量及微生物限度检查等提供了新方法和理论指导。

化妆品上市前应进行必要的检验，检验方法包括相关理化检验方法、微生物检验方法、毒理学试验方法和人体安全试验方法等，而微生物检验是化妆品质量检测中的重要环节。化妆品富含营养物质，且pH值介于4～7，具备微生物生长繁殖的适宜条件。近年来，在化妆品的抽查检验工作中发现微生物污染问题是化妆品不合格的主要原因，几乎每年都有好几批次产品的细菌和霉菌超标。而且，除去单剂量包装产品，化妆品从开封到使用完毕之间还存在着二次污染的可能，随着使用时间的延长，若未合理控制好环境温度和湿度，微生物污染情况就会越严重。目前防控化妆品中微 生物的主要手段是添加防腐剂以抑制微生物的生长繁殖，但实际上大部分防腐剂对人体皮肤有刺激性，存在不安全隐患。

水分活度（water activity，aw）是评价食品微生物安全性和产品稳定性的重要依据，1957年食品微生物学家 Scott 提出水分活度的概念以及食品 中微生物生长与水分活度之间的关系。自此，水分活度理论在食品行业得到了广泛应用，也为食品的贮存方式和微生物安全性检测方面提供了良好的理论依据。而把水分活度的概念引入到化妆品行业微生物控制方面来，希望能对化妆品微生物污染控制有一定的帮助和参考。

防腐剂是以抑制微生物在化妆品中的生长为目的而在化妆品中加入的物质，在一定浓度下能抑制细菌、真菌等微生物的生长。《化妆品安全技术规范》（2015年版）中列出的准用防腐剂有51类，化妆品中常用的几种防腐剂：甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮混合物、4-羟基苯甲酸及其盐类和酯类和三氯生等均为化学制剂，对人体皮肤有刺激性，容易引起过敏。也有数据表明防腐剂有可能会导致细菌对抗生素产生耐药性。虽然技术规范规定了化妆品使用时的大允许限量，但是每日使用的化妆品种类较多，防腐剂总暴露量增加，就有可能导致风险叠加。水分活度低的化妆品制剂，本身就具有抵制微生物生长的性能，在添加防腐剂时也可以考虑少添加或者不添加[14-17]。因此，通过控制化妆品中的水分活度来调整产品的配方及其工艺，减少防腐剂的用量，对提高整个防腐体系的抗微生物能力有很大帮助。

各种微生物生长都有低水分活度的要求，结合水分活度可以对化妆品微生物污染进行控制，在减少化妆品中防腐剂应用方面有重要意义。但是，化妆品的使用性质导致单剂量包装的产品较少，多剂量制剂在开封后到使用结束的过程中存在着二次污染的可能。在化妆品的生产过程中，原料、操作人员、生产环境、仪器设备等都不可避免的会带入微生物，控制水分活度可一定程度上减少其中的微生物生长繁殖，但是并不代表就没有微生物存在。化妆品开封后，在适宜的温、湿度下，接触到外来的微生物以及本来存在的休眠微生物，很容易就带来严重的二次污染。因此，在结合水分活度控制微生物污染的基础上，研究化妆品的配方组成、包装材料等对化妆品的质量安全有很大帮助。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露点水分活度仪，采用镜面冷却露点传感器和创新的智能控制模式，分辨率高达0.0001aw，准确性0.003aw，，5min之内即可完成测试，可以准确、快速测出样品的水活度值（aw）。

并且，该设备运用新的校准和精确的温度控制系统，可以使样品仓内温度迅速达到指定温度（如25℃）。另外，该设备可控制样品室内温度：15-50℃，并带有TEST LIFE模拟程序，可以帮助用户测定不同温度条件下样品的水分活度，为产品的储存温度和包装条件提供有效的判断依据，对于判断产品真实货架寿命具体实际的参考意义。

随着人们生活水平的不断提高和生活节奏的日益加快，大家对于食品的品质要求也越来越高。其中，微生物的生长繁殖是导致食品腐败变质的重要因素。

据了解，控制微生物生长的方法大概有以下几种：

1.“热杀菌”方式，但这样可能破坏食品本身营养成分中的活性物质，严重影响产品的营养性，并且在冷链运输过程中也会存在温度失控的问题。

2.控制酸度，但会受到口味等因素的制约。   

3.控制渗透压，这种方法需要在食品中添加较多的糖类以及盐类物质，但这样在增加产品储藏性的同时也增加了食品的健康风险——高糖会增加糖尿病风险，高盐会增加心脑血管病的风险，同时部分高渗透压的芽孢杆菌在如此环境中也会长期存在且会分泌大量的内毒素。

4.采用防腐剂，用化学物质杀灭微生物，但防腐剂在人体内无法完全分解，而且肠道内有着人体的正常菌群,防腐剂杀灭食品中有害微生物的同时也会杀灭人体的正常有益菌群，严重扰乱了人体肠道微生物系统,长期使用后患无穷。

除此之外，通过控制食品中的水活度，使微生物失去赖以生存的水分环境，可更方便、有效地控制微生物的生长，延长食品货架寿命。

水分活度的严格定义是: 在一定温度下,溶液状的水分或食品中水分的蒸气压p与相同温度下纯水的蒸气压po的比值,即Aw=p/po。主要用于反应食品平衡状态下的微生物能利用的或者能参与化学反应的有效水分、产品稳定性和微生物繁殖能力。

由上图，可以看出水活度和产品中的脂类氧化、褐变、维生素流失、酶的活性以及微生物生长有着密切关系。产品中发生的生化反应（如美拉德反应）和酶促反应是引起产品品质变化的重要原因之一，降低产品的水分活度可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行。同时，低水分活度能减少产品的化学变化，稳定食品质量。

综上所述，为了保证产品性能的稳定，需要控制水活度值在一个较窄的范围之内，因此水分活度的测定被广泛应用于研发、生产及质量控制等领域，对掌握食品品质的稳定性与储藏性具有重要意义。

下表是水活度和微生物生长的关系，在低于这些值的条件下，对应的菌类不能生长繁殖：

通过测定和控制食品的水分活度, 可以做到以下几点:

（1）预测哪种微生物是潜在的腐败和污染源；

（2）确保食品的化学稳定性；

（3）使非酶氧化反应和脂肪非酶氧化降到最小；

（4）延长酶的活性和食品中维生素；

（5）优化食品的物理性质, 如质构和货架期。

值得注意的是，产品水分含量与水分活度并不存在统一的相关性。例如：酱油、果酱，外表像是高水分产品，但大部分水分与盐、糖或其它成分相结合，因此它们的水分活度值很低，在0.80左右。

目前，水分活度仪广泛应用在食品/药品/化妆品/饲料等领域，已被纳入众多标准体系：如GB中国国家标准，FDA、USDA法规和GMP、HACCP等。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露点水分活度仪，采用镜面冷却露点传感器和创新的智能控制模式，分辨率高达0.0001aw，准确性0.003aw，，5min之内即可完成测试，可以准确、快速测出样品的水活度值（aw）。

并且，该设备运用新的校准和精确的温度控制系统，可以使样品仓内温度迅速达到指定温度（如25℃）。另外，该设备可控制样品室内温度：15-50℃，并带有TEST LIFE模拟程序，可以帮助用户测定不同温度条件下样品的水分活度，为产品的储存温度和包装条件提供有效的判断依据，对于判断产品真实货架寿命具体实际的参考意义。

随着人们生活水平的不断提高和生活节奏的日益加快，大家对于食品的品质要求也越来越高。其中，微生物的生长繁殖是导致食品腐败变质的重要因素。

据了解，控制微生物生长的方法大概有以下几种：

1.“热杀菌”方式，但这样可能破坏食品本身营养成分中的活性物质，严重影响产品的营养性，并且在冷链运输过程中也会存在温度失控的问题。

2.控制酸度，但会受到口味等因素的制约。   

3.控制渗透压，这种方法需要在食品中添加较多的糖类以及盐类物质，但这样在增加产品储藏性的同时也增加了食品的健康风险——高糖会增加糖尿病风险，高盐会增加心脑血管病的风险，同时部分高渗透压的芽孢杆菌在如此环境中也会长期存在且会分泌大量的内毒素。

4.采用防腐剂，用化学物质杀灭微生物，但防腐剂在人体内无法完全分解，而且肠道内有着人体的正常菌群,防腐剂杀灭食品中有害微生物的同时也会杀灭人体的正常有益菌群，严重扰乱了人体肠道微生物系统,长期使用后患无穷。

除此之外，通过控制食品中的水活度，使微生物失去赖以生存的水分环境，可更方便、有效地控制微生物的生长，延长食品货架寿命。

水分活度的严格定义是: 在一定温度下,溶液状的水分或食品中水分的蒸气压p与相同温度下纯水的蒸气压po的比值,即Aw=p/po。主要用于反应食品平衡状态下的微生物能利用的或者能参与化学反应的有效水分、产品稳定性和微生物繁殖能力。

由上图，可以看出水活度和产品中的脂类氧化、褐变、维生素流失、酶的活性以及微生物生长有着密切关系。产品中发生的生化反应（如美拉德反应）和酶促反应是引起产品品质变化的重要原因之一，降低产品的水分活度可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行。同时，低水分活度能Y制产品的化学变化，稳定食品质量。

综上所述，为了保证产品性能的稳定，需要控制水活度值在一个较窄的范围之内，因此水分活度的测定被广泛应用于研发、生产及质量控制等领域，对掌握食品品质的稳定性与储藏性具有重要意义。

下表是水活度和微生物生长的关系，在低于这些值的条件下，对应的菌类不能生长繁殖：

通过测定和控制食品的水分活度, 可以做到以下几点:

（1）预测哪种微生物是潜在的腐败和污染源；

（2）确保食品的化学稳定性；

（3）使非酶氧化反应和脂肪非酶氧化降到Z小；

（4）延长酶的活性和食品中维生素；

（5）优化食品的物理性质, 如质构和货架期。

值得注意的是，产品水分含量与水分活度并不存在统一的相关性。例如：酱油、果酱，外表像是高水分产品，但大部分水分与盐、糖或其它成分相结合，因此它们的水分活度值很低，在0.80左右。

目前，水分活度仪广泛应用在食品/药品/化妆品/饲料等领域，已被纳入众多标准体系：如GB中国国家标准，FDA、USDA法规和GMP、HACCP等。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露点水分活度仪，采用镜面冷却露点传感器和创新的智能控制模式，分辨率高达0.0001aw，准确性0.003aw，，5min之内即可完成测试，可以准确、快速测出样品的水活度值（aw）。

并且，该设备运用新的校准和精确的温度控制系统，可以使样品仓内温度迅速达到指定温度（如25℃）。另外，该设备可控制样品室内温度：15-50℃，并带有TEST LIFE模拟程序，可以帮助用户测定不同温度条件下样品的水分活度，为产品的储存温度和包装条件提供有效的判断依据，对于判断产品真实货架寿命具体实际的参考意义。