引言
胡萝卜（Daucus carota L.）是一种全球广泛消费的根类蔬菜，以其丰富的色素多样性和代谢多样性而著称（Simon, 2021）。根部的颜色反映了不同的生化结构，其特征是类胡萝卜素、花青素、酚酸及相关初级代谢物的差异性积累（Bhandari, Choi, et al., 2022; Bhandari, Rhee, et al., 2022）。这些色素不仅决定了外观质量，还影响抗氧化机制、物理化学稳定性和加工适用性（Perez et al., 2022）。尽管已对个别成分进行了广泛表征，但对于色素类别如何与代谢结构相互作用以影响加工耐受性和功能表现的系统性理解仍不够完整。
橙色胡萝卜富含β-胡萝卜素及相关胡萝卜素，分布于有色体中，具有维生素A原活性和脂溶性抗氧化能力，主要通过单线态氧猝灭机制发挥作用（Benítez-González et al., 2025）。黄色胡萝卜主要积累叶黄素等黄酮素，而紫色胡萝卜通过激活苯丙烷途径合成花青素和酚酸，产生亲水性抗氧化活性，通过单电子转移（SET）和氢原子转移（HAT）反应介导（Klein & Rodriguez-Concepcion, 2015; Sadowska-Bartosz & Bartosz, 2024）。这些不同的抗氧化化学特性意味着对温度、氧气暴露、pH值和水活度等加工变量的敏感性存在差异（Bibi et al., 2020）。
类胡萝卜素具有相对较好的热稳定性，但在高氧或光照条件下容易发生氧化裂解和反式-顺式异构化（Xiao et al., 2018）。相比之下，花青素结构不稳定，会发生水合、裂解和聚合反应，受pH值和热胁迫的影响（Enaru et al., 2021）。基质相互作用进一步增加了稳定性评估的复杂性；细胞壁破坏可能增强多酚的可提取性，而有色体的完整性则影响胡萝卜素的保留（López-Gámez et al., 2021）。因此，色素化学必须在结构和加工依赖的框架内进行解读，而非作为孤立的成分标记。
除色素外，胡萝卜的品质还受糖分分配（葡萄糖、果糖、蔗糖）、矿物质组成和细胞壁结构的影响（Hole, 2017）。还原糖与蔗糖的比值调节热加工过程中的美拉德反应潜力，从而影响色泽形成和风味生成（Hao et al., 2025）。钙介导的果胶交联影响硬度和结构完整性，从而影响加热过程中的质量传递和营养扩散。这些成分特征共同决定了胡萝卜根在工业加工条件下的行为表现（Li et al., 2025）。
尽管以往研究已报道了不同颜色组胡萝卜之间的成分差异，但仍有一些方面表征不足。这些方面包括：（i）颜色多样的种质资源中多变量代谢物谱的差异程度，（ii）不同产品类型加工过程中成分行为的差异，以及（iii）加工后胡萝卜产品感官反应的差异。结合成分表征、经验证的分析方法、多变量化学计量分析、基于加工的评估和感官评价的综合研究，尚未在颜色多样的胡萝卜种质资源中得到充分探索。为此，本研究分析了25个代表橙色、黄色和紫色根类型的胡萝卜种质资源。研究包括近似的和理化属性、糖类、矿物质、色素、生物活性化合物及抗氧化潜力的详细成分表征，并结合多变量化学计量分析描述种质资源间的变异模式。选取部分种质资源制备了果汁、果酱、酸奶、布丁和糖果产品，以评估加工过程中的成分变化。评估了各产品类型中的营养保留率，并采用9分喜好量表进行感官评价以比较各产品的接受度。本研究在受控实验条件下，对颜色多样的胡萝卜种质资源及其产品在成分差异、加工行为和感官反应方面进行了对比评估。
