使用杯角式超声反应器进行超声辅助碱水解羽毛角蛋白

本研究探讨了采用杯角式超声反应器进行超声辅助碱水解从鸭羽废弃物中可持续提取角蛋白的潜力。该研究采用了前所未有的方法，评估了该系统在通过受控水解过程维持关键氨基酸——胱氨酸的结构完整性，或促进沉淀时二硫键断裂和再生方面的功效。通过利用杯角式系统的独特优势（包括均匀的能量分布和温和的处理条件），本研究旨在克服水热处理的局限性。使用先进的光谱、显微镜和热分析技术（ATR-IR、Raman、SDS-PAGE、SEM、13C CP-MAS NMR、XRD 和 TGA）对获得的角蛋白进行了分析。这些分析揭示了角蛋白在碱性条件下不同温度下的反应途径和结构变化。较低的温度（35 °C）有利于保留天然二硫键，而较高的温度（75 °C）则促进了二硫键的断裂与重组。中等温度（55-65 °C）在结构完整性和产率之间提供了平衡。这种创新方法代表了羽毛废弃物高值化利用方面的重大进展，提供了一个可扩展且适应性强的平台，可根据特定应用需求定制角蛋白的特性，如产率、热稳定性或二硫键再生。