牛肉是一种营养丰富又深受大众喜爱的食品,但存在着咀嚼困难的特点。随着人们生活水平的提高,对牛肉的口感要求也越来越高。经过嫩化的牛肉已受到人们的普遍欢迎。经过对宰后牛胴体实施电刺激可以改善肉的嫩度,提高肉的食用品质。目前,电刺激已经成为了处理牛肉的最有效手段之一。本文在总结国内外牛肉电刺激嫩化成果的基础上,利用微控制技术和逆变技术开发出了一种多功能电刺激仪(国内发明专利号：201010288873.9)。设计的电刺激仪器的各项参数(波形、电压、电流、频率、刺激时间)在一定范围内连续可调。并利用了该电刺激仪进行了波形和幅值的单因素试验以及正交试验,得出了最佳的电刺激参数。论文的主要研究内容和结论如下：(1)本研究开发出了一种牛肉电刺激嫩化仪,主要利用低压电刺激来达到嫩化牛肉的目的。该电刺激仪采用MSP430单片机为主控芯片,由其控制产生不同波形,且电压、电流、频率、时间在一定范围内连续可调的电源。可以产生的波形有5种分别为直流、方波、三角波、正弦波、锯齿波。各个波形的幅值可调,调节范围为0-110V,频率的调节范围为0-450HZ,刺激时间调节范围为0-999S,输出功率为500W。该仪器输出精度高,可靠性强。(2)该电刺激仪器采用了MSP430单片机控制产生PWM/SPWM波形,输入由四个场效应管组成的H桥,实现对直流电的逆变整形。控制输出的PWM/SPWM波的频率和占空比可以得到不同的波形和相应的频率(3)通过在固定电刺激幅值(40V)、频率(50HZ)、刺激时间(60s)下,研究5种波形(直流、方波、正弦波、三角波、锯齿波)对鲁西黄牛肉嫩化效果的影响。结果显示,不同波形的电刺激对牛肉剪切力值的影响极显著(P<0.001)。到第7d时经过直流、方波、正弦波、三角波、锯齿波刺激后,剪切力值与对照相比分别下降9.78%、18.78%、14.23%、13.72%、17.30%。由此可以看出最佳的电刺激波形为方波。(4)以单因素试验得出的较佳电刺激波形—方波为电刺激波形,在固定频率(50HZ)、刺激时间(60s)下,分析不同幅值(低压段)电刺激对鲁西黄牛肉剪切力值的影响。结果显示,不同幅值的电刺激对牛肉剪切力值的影响极显著(P<0.001)。到第7d时,剪切力值与对照相比分别下降13.02%(20V)、18.78%(40V)、20.84%(60V)、17.38%(80V)、17.65%(100V)。由此可以看出较优的电刺激幅值为60V。(5)综合考虑波形、幅值、刺激频率、刺激时间进行正交试验。结果显示影响低压电刺激效果的主要电刺激参数为波形、幅值、刺激时间。鲁西黄牛的最佳电刺激参数为方波(80V,100HZ),刺激时间60S。宰后牛胴体经最佳电刺激参数刺激后,成熟7d时剪切力值与对照相比降低了23.03%。可以考虑将该最佳电刺激参数组合应用于牛的屠宰过程,以减少成熟时间,改善牛肉的食用品质。