羽毛角蛋白是一种硬性蛋白质,在羽毛中的含量高达80%以上。在一般的条件下不易溶解,且一般的蛋白酶也很难水解羽毛角蛋白,因此这就给羽毛中角蛋白的提取带来了很大的难题。我们国家羽毛角蛋白的来源非常广泛,储量极其丰富,但大部分都没有被合理的利用,而是作为废弃物被遗弃,这不但是蛋白质资源的极大浪费,而且由于羽毛角蛋白的难降解性,给人类生存的环境带来了巨大的压力。因此研究这种天然蛋白质的开发利用,不仅能在很大程度上减少羽毛对生态环境的污染,而且能同时产生显著的经济回报与社会效应。从而变废为宝,使废弃羽毛成为我们的宝贵天然蛋白质资源。本课题立足于环境友好型科学研究的发展前沿,以实现天然蛋白质资源合理利用、维护人类生存环境为目的,研究从废弃羽毛中提取羽毛多肽及其衍生物再利用的途径。本论文首先阐述了羽毛角蛋白的来源、结构特征、性能用途及其提取方法,总结了国内外关于羽毛角蛋白的研究现状及羽毛角蛋白研究过程中存在的主要问题,确立了本论文的指导思想与研究内容。其次,根据羽毛的传统水解方法采用H2S04对羽毛粉进行水解研究,考察了H2S04浓度,水解温度对羽毛粉水解的影响。得出H2S04水解羽毛的最佳工艺参数：硫酸浓度5mol/L,浴比1：50,温度为110℃,水解时间12h,得到的水解固体产率41.37%。可知,采用H2SO4对羽毛粉进行水解,所需时间太长,能耗较大,且羽毛多肽粉固体产率过低,生产成本过高,因此该法不适宜于工业生产。然后采用NaOH一步水解法对羽毛进行水解研究,考察了NaOH用量、水解温度、水解时间对羽毛水解的影响,从而得出NaOH一步水解法的最佳工艺参数为：氢氧化钠浓度7g/L,浴比1：50,温度为100℃,水解所需时间为5h,得到的羽毛多肽粉固体产率为53.3%。因此可知NaOH一步法水解羽毛粉体产率较低,所需水解时间较长,不适用于生产。第三,由于传统水解法的局限性,本课题采用还原—碱处理二步法水解羽毛。先将采集的鸭毛洗净干燥,经粉碎机粉碎后以乙醇—盐酸对干净羽毛粉进行预处理,去除羽毛表面的油脂及其它杂质,然后利用巯基乙酸作为还原剂对羽毛进行还原处理,将羽毛角蛋白分子中的二硫键(—S—S—)还原成巯基(-SH),在温和的条件下利用碱进行水解得到羽毛多肽粉固体产物。探讨了巯基乙酸用量、还原温度、尿素用量、十二烷基苯磺酸钠用量对多肽粉产率的影响,得出还原—碱处理二步法水解的最佳工艺参数为：还原工序,巯基乙酸0.2mol/L,温度80℃,尿素14g/L,十二烷基苯磺酸钠2g/L；氢氧化钠水解工序,氢氧化钠6g/L,浴比1：50,温度100℃,水解时间40min;得到的羽毛多肽粉固体产率达到了75.4%。最后,本课题对羽毛多肽粉的成膜性能进行了研究。将羽毛多肽粉溶于甲酸,选用甘油做为增塑剂,戊二醛为交联剂,搅拌均匀后,在自制聚四氟乙烯板上成膜,室温放置2-3天,自然成膜。探讨了甘油、交联剂戊二醛用量对成膜性能的影响,当甘油浓度为0.4g/g多肽粉,戊二醛浓度为0.3g/g多肽粉时,羽毛多肽膜的性能最优,断裂强度达到了8.69Mpa,断裂伸长率为80.12%,透湿率为1.98%,透光率为21.3%。