向日葵是具有广泛适应性的作物,可以生长在不同气温地区。美国在2009年种植了两百万英亩向日葵。在工业处理过程中,使用脱壳技术产生了大量的向日葵外壳废品。本研究重点通过稀酸预处理和酶法水解将向日葵壳转化为可发酵糖。未经加工的向日葵壳由(34%±1.1%)β-葡聚糖,(25%±0.95%)的木质素,(27%±1.56%)木聚糖与阿聚糖,(13%±2.5%)的可提取物和一些灰烬组成。首先通过改变三个独立因素对向日葵壳进行预处理:1)酸浓度为0.5%-2.0%;2)反应温度为140-160℃;3)反应时间为10-30分钟。预处理后获得的悬浮液分离成液体层和固体层。液体层用高压液相色谱法分析单体糖和低聚糖及抑制剂产物。固体层用于酶的糖化以将剩余的纤维素β-葡聚糖转化为可发酵糖。结果表明,在液体层中随着酸浓度和反应温度的升高,获得的木糖产量增加。然而,反应时间延长会导致木糖降解为糖醛。基于实验结果计算出了木糖产量的二次方程模型。模型预测得到的最大木糖产量是在酸浓度为1.75%,反应温度158℃,20分钟时达62%。酶糖化作用消化的β-葡聚糖量是在酸浓度为2%,160℃,30分钟时最多,达到53.5%。