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1.
为了实现对牛肉嫩度品质的快速无损检测和评价。该文选取60头牛的眼肌部位作为试验样本,经在75~80℃的水浴中加热并煮至肉的内部温度达到70℃后取出,冷却至室温(20℃)。利用质构仪测得牛肉黏力、黏性、弹力、弹性长度、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性等质构特性参数,并分析各参数与牛肉嫩度等级之间的相关性,黏力和黏性与牛肉嫩度的相关性较低,相关系数为0.246和0.096;弹力、弹性长度、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性与牛肉嫩度相关性较大,且成负相关,说明上述流变学参数值会随着牛肉嫩度等级的增大而下降,相关系数为-0.92、-0.939、-0.771、-0.776、-0.815、-0.882。结合感官评定法构建BP网络模型、RBF网络模型和自组织竞争神经网络模型,用其预测牛肉嫩度等级,3种模型训练误差均为1×10-6。另选取20头牛的背最长肌中间部位作为测试样本,对3种网络模型进行比较分析。研究结果证明,自组织竞争神经网络预测模型较为准确,预测牛肉嫩度等级的准确率达到90%,说明此方法能够准确地对牛肉嫩度等级进行评定,研究结果为未来牛肉嫩度评定方法提供参考。 相似文献
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葡萄藤防寒土与清土部件相互作用的离散元仿真参数标定 总被引：9，自引：8，他引：1
为系统地研究中国北方地区沙壤土质地的葡萄藤防寒土及其与清土机清土部件常用材料(Q235钢、橡胶)相互作用的离散元仿真参数,以构建准确的土壤离散元仿真模型,该文选用整合延迟弹性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和线性粘附模型(liner cohesion model,LCM)作为土壤颗粒间的接触模型;基于土壤堆积试验,以土壤颗粒间恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数和土壤粘附能量密度为因素,以土壤堆积角为指标,利用EDEM进行通用旋转中心组合模拟试验,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归分析,以实测的土壤堆积角作为优化目标值,获得土壤颗粒间的最佳接触参数组合;利用土壤屈服试验获得HSCM模型参数;基于斜面滑动法原理,利用倾斜板试验台测得土壤与Q235钢和橡胶之间的静摩擦系数,并以此为基础,采用土壤滑落试验,以滑动摩擦角为响应值,对土壤颗粒与Q235钢和橡胶之间的恢复系数和滚动摩擦系数进行寻优,得到最优解参数组合。为验证标定优化的离散元模型参数的准确性,采用刮土板土槽试验和仿真试验进行对比分析,获得刮土板在土槽试验和仿真试验中的水平前进阻力分别为228.36 N和213.79 N,两者之间的相对误差为6.38%,表明仿真模型中土壤的物理力学特性与实际土壤基本一致,验证了葡萄藤防寒土离散元仿真参数标定结果和研究方法准确可靠。研究结果可为基于离散元法研制适用于北方地区沙壤土质地的葡萄藤防寒土清土机提供理论基础和技术支撑。 相似文献
3.
针对油菜直播机微垄种床制备过程离散元仿真缺乏旋耕后土壤颗粒模型、无有效接触参数、数值模拟不准确等问题，该研究开展了旋耕后土壤离散元接触参数标定与试验。基于土壤塑限，确定接仿真触模型为Hertze-Mindlin（no slip），根据油菜直播机旋耕后的土样信息，利用EinScan-Pro三维扫描仪和EDEM颗粒填充功能，重建土壤颗粒并生成考虑颗粒形状和不同粒径质量占比的离散元颗粒模型；以堆积角为目标，通过二水平析因试验分析静摩擦、滚动摩擦、碰撞恢复系数的显著性，对显著因素进行最陡爬坡试验缩小求解范围，再通过二次正交旋转回归试验求解较优参数组合为：碰撞恢复系数0.350，静摩擦系数0.351，滚动摩擦系数0.257。使用PIVlab工具和Trimble TX8三维激光扫描仪得到微垄种床制备装置田间作业时土块颗粒运动速度和作业后地貌，并与离散元仿真结果进行对比。结果表明：在微垄制备的贯入包络和成形回落阶段，土壤颗粒运动速度与仿真结果一致，最大误差为0.10 m/s；微垄距误差随腹板数量增加而增大，误差为8.25%，标定参数准确。研究结果可为油菜微垄种床制备机具触土部件机理探究和结构改进提供参考。 相似文献
4.
加热温度和时间对牛肉嫩度影响的主成分分析评价 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究加热温度及时间对不同部位牛肉嫩度的影响,该研究以夏南牛肩肉、外脊和米龙3个部位肉为例,分别代表牛胴体前、中、后躯部位肉,提出了一种基于主成分分析的高熟度牛肉嫩度综合评价方法。利用剪切力测定法和质构剖面分析测定了6头夏南牛3个部位(肩肉、外脊、米龙)4个加热温度(70、80、90、100℃)6个保温时间(0、30、60、90、120、180 min)的剪切力值和质构指标,对不同加热处理牛肉的蒸煮损失、剪切力值、硬度、黏附性、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性等9个指标进行主成分分析,从中提取了3个主成分,方差贡献率分别为56.53%、24.43%、8.62%,分别代表牛肉的咀嚼特性、抗压特性和剪切特性,累积方差贡献率达89.58%,并建立了综合评价模型。试验结果表明,在高熟度牛肉的评价过程中,以剪切力值作为主要载荷的第3主成分在肉品嫩度综合评价中仅占很小的比例,并不能代表肉品嫩度的全部信息,因此不能把剪切力值作为高熟度牛肉嫩度评价的主要指标,在评价过程中应综合考虑与内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性等与肉品质地相关的指标进行分析评价;加热温度和时间对牛肉嫩度综合得分影响较大,当肉块中心温度小于80℃时,随着加热时间的延长,牛肉嫩度综合得分整体变化比较平稳;而当肉块中心温度高于80℃时,随着加热时间的延长,牛肉嫩度品质综合得分整体呈下降趋势,且中心温度越高,加热时间越长,得分值越低。运用主成分分析减少了牛肉嫩度品质的评价指标,简化评价流程,为高熟度牛肉嫩度评价提供理论依据。 相似文献
5.
基于离散元非线性弹塑性接触模型的免耕土壤参数标定 总被引：4，自引：4，他引：0
为了进一步提升基于离散元法对免耕作业机具与土壤互作关系研究的准确性,以华北麦玉两熟区免耕壤土为研究对象,基于离散元软件（Discrete Element Modeling,DEM）扩展的The Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion非线性弹塑性接触模型开展常年免耕农田土壤离散元仿真模型参数标定研究。应用Plackett-Burman 设计敏感性分析试验,选择对土壤压板试验沉陷量影响显著的关键参数（即土壤颗粒恢复系数、土壤颗粒-颗粒静摩擦系数、土壤颗粒表面能和土壤颗粒-颗粒塑性变形比）,以土壤压板试验沉陷量为评价指标,应用Box-Behnken 试验建立了沉陷量与4个显著性参数的二次多项式回归模型,以物理试验得到的实际沉陷量6.2 mm为目标值,对显著性参数进行寻优,得到最优组合为：土壤颗粒恢复系数为0.47,土壤颗粒-颗粒间静摩擦系数为0.62,土壤颗粒表面能为6.12 J/m2,土壤颗粒塑性变形比为0.41。最后通过标定优化的参数进行土壤颗粒应力传递试验,与室内试验结果对比发现,仿真的土壤颗粒接触传力特性与实际土壤压实过程中应力传递差别较小,误差范围在9.21%以内,并对比分析仿真和实测的土壤应力传递特性曲线的拟合情况,两者之间的决定系数R2为0.91,表明两条曲线的拟合相似度较高,验证了免耕土壤参数标定的准确可靠,参数标定后的离散元免耕土壤模型精确度高。研究可为快速构建免耕模式下的土壤离散元模型及免耕农机装备优化提供技术支撑。 相似文献
6.
为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mindlin无滑移模型和Hertz-Mindlin with bonding粘结模型建立夹段茎秆堆积仿真标定模型和破碎仿真标定模型。采用逐步调整仿真参数使仿真试验值与物理试验值逼近的方法,利用夹段茎秆堆积仿真标定模型,以休止角仿真试验值与实际物理试验值的相对误差为目标,完成夹段茎秆表面接触参数的标定与优化;利用破碎仿真标定模型,以轴向压缩和弯曲仿真试验与实际物理试验的最大轴向压缩力和最大弯曲力的相对误差为目标,利用标定后的表面接触参数完成夹段茎秆粘结参数的标定与优化。最后,利用夹段茎秆的径向压缩与剪切、内芯与表皮拉伸的破碎仿真力学试验和有序采收EDEM-Recurdyn耦合仿真试验验证标定后的表面接触参数和粘结参数。结果表明,仿真与实测试验的破碎力学参数相对误差在5% 以内,且仿真与实测的“时间-载荷”曲线变化趋势一致,低速、中速和高速档的有序采收仿真试验结果与实际物理试验结果相对误差在7.0% 以内。研究结果表明,采用离散元仿真方法研究油菜薹采收过程具有可行性,标定结果可用于指导油菜薹机械化生产。 相似文献
7.
质构仪穿透法测定肉制品嫩度的研究 总被引：17，自引：5，他引：12
为了量化评定肉制品的食用物理特性——嫩度,试验以猪和牛不同部位的肌肉为材料,使用高精度TA-X12质构仪,模拟口腔咀嚼肌肉的穿透方法,测定了不同肌肉的穿透曲线。并比较分析了不同肌肉的穿透参数(包括3个极值点Y1,Y2,Y3,恒定值Y4和曲线所包围的面积Y5),与感官品评嫩度值之间的相关关系。结果表明：质构仪穿透法测得的第一个极值点(Y1)与猪和牛不同部位的肌肉的感官品评嫩度值相关系数分别为0.9784和0.9984,呈极显著的正相关关系(P<0.01),穿透法第一极值点(Y1)可作为猪肉、牛肉肉制品的嫩度测定量化参数。 相似文献
8.
基于高光谱图像纹理特征的牛肉嫩度分布评价 总被引：2，自引：5，他引：2
传统牛肉品质的检测方法耗时长,效率低,破坏样品,已不能满足现代化生产的需要。为了实现对牛肉嫩度品质的快速无损检测和评价,该文利用高光谱成像系统,以西门塔尔牛多个胴体的背最长肌部位为研究对象,采集56个有效样本的高光谱立体图像,研究无损评价牛肉样品的嫩度分布。通过提取样本的反射光谱信息,并利用逐步回归算法结合遗传算法(GA,genetic algorithm)筛选出牛肉剪切力值(WBSF,warner-bratzler shear force)的特征波段。利用主成分分析(PCA,principle component analysis)提取样品的3个主成分。基于选出的特征波段图像和提取的主成分,通过计算图像灰度共生矩阵求取每幅图像8个主要纹理特征参数,分别建立了基于支持向量机(SVM,support vector machine)和线性判别(LDA,linear discriminant analysis)法的嫩度等级判别模型。经分析比较,基于主成分纹理特征优于基于特征波段图像建立的预测模型,并且,线性判别模型识别准确率相比支持向量机模型较高。基于主成分纹理特征建立的线性判别模型预测集判别精度为94.44%。研究结果证明,基于高光谱图像纹理特征分析,可以建立牛肉的嫩度判别模型,对牛肉嫩度快速无损检测技术研究提供理论参考。 相似文献
9.
基于堆积试验的黏壤土仿真物理参数标定 总被引：13，自引：11，他引：2
为获取南方黏壤土的离散元仿真模型精准接触参数,构建土壤离散元仿真模型,基于土壤堆积试验,结合试验测定和EDEM软件推荐的参数构建土壤仿真模型,以休止角为响应值,采用Design Expert软件依次设计Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验完成土壤仿真物理参数标定及优化。进一步通过成穴装置成穴的仿真试验与土槽试验的对比分析,验证黏壤土仿真模型的精准性。成穴试验的仿真与土槽试验结果表明,装置在仿真土壤中运动规律与土槽试验中差异较小,成型穴孔的开口纵长和有效深度的误差分别为3.98%和1.87%,模拟仿真土壤的物理力学特性与实际土壤一致,表明黏壤土的离散元仿真参数系统标定研究的方法准确可行。研究构建了南方黏壤土精准的离散元仿真模型,为该类型土壤与触土部件相互作用的动力学研究提供技术支持。 相似文献
10.
玉米秸秆揉丝破碎过程力学特性仿真与试验 总被引：5，自引：4，他引：1
由于玉米秸秆揉丝破碎过程缺乏有效数值模拟方法,在一定程度上降低了加工设备结构改进效率。该文基于离散元法(discrete element method,DEM)建立了玉米秸秆离散元模型,并通过物理试验和虚拟试验相结合对玉米秸秆粘结接触模型(bonded particle model,BPM)进行了参数校核。最后针对玉米秸秆离散元模型进行了破碎仿真以及试验验证。结果表明:以5 mm/min为加载速度进行秸秆压缩和剪切试验时,最大临界载荷分别为2 260和110 N;对BPM粘结模型进行参数校核后,得到法向刚度系数、切向刚度系数、临界法向应力、临界切向应力及粘结半径分别为9.60×10~6 N/m、6.80×10~6 N/m、8.72 MPa、7.5 MPa、2 mm,此时离散元模型力学特性与含水率为87.8%的收获期玉米秸秆相接近;仿真结束后,物料可分为短型、标准型、长型及未完全破碎型4种,与试验结果相一致,不同类型物料质量与试验结果数据偏差保持在10%以内。研究结果表明离散元法应用于玉米秸秆揉丝破碎过程仿真是可行的。 相似文献
11.
两段式冷却对牛肉食用品质的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为探讨两段式冷却对牛肉食用品质的影响,以20头杂交牛胴体（延边牛×西门塔尔牛）按试验设计进行两段式冷却（温度-13～-15℃、时间2 h,风速3 m/s,随后转入常规冷却间至24 h）和常规冷却处理（温度0～4℃、时间24 h）相比较,研究不同处理对牛肉食用品质的影响。表明：两段式冷却处理加快胴体温度下降速率,减缓pH值下降速率,显著降低胴体冷却质量损失,使肉的色泽鲜红,提高肉的剪切力,对背最长肌的保水性无影响。可以认为在肉牛屠宰加工流程中,单独采用两段式冷却处理能降低肉的嫩度,但随时间的增加,剪切力值会有所降低,建议应用时结合电刺激处理来同时改善肉的食用品质。 相似文献
12.
牛肉质构特性的近红外光谱无损检测 总被引：3，自引：2，他引：1
为了建立基于近红外光谱技术的牛肉质构特性快速检测方法,该试验采集了202个新鲜牛肉样品在800～2500 nm波长范围内的漫反射光谱,测定了牛肉的硬度、弹性、咀嚼性和黏附性,经小波消噪后,分别采用平滑、一阶微分、二阶微分等6种方法预处理,建立了牛肉质构特性的偏最小二乘回归模型,并用最优模型进行预测。结果表明：经小波消噪后采用二阶微分预处理方法建立的牛肉硬度、弹性、咀嚼性的检测模型效果最好,其校正集相关系数 r 均在0.9以上,校正集均方根误差（root means square error of calibration,RMSEC）分别为6.247 N、0.760 mm、14.954 mJ,预测集相关系数均在0.664以上,预测集均方根误差（root means square error of prediction,RMSEP）分别为8.887 N、0.951 mm、22.117 mJ,相对预测误差（ratio of prediction to deviation,RPD）值分别为2.43、1.88、2.32,预测精度较高,能够有效地预测牛肉的硬度、咀嚼性,可以检测精度要求不高的牛肉弹性;试验所建立的牛肉黏附性检测模型的预测性能不是很理想,虽然其校正集和预测集相关系数较高（分别为0.720、0.694）,RMSEC 和 RESEP 均较小（分别为0.302、0.243 N·mm）,但其 RPD 值小于1.5,模型预测精度较差,不可以用于预测未知样品的黏附性,此方法还需进一步研究。研究结果为牛肉质构特性的快速无损评价提供了理论依据。 相似文献
13.
荸荠离散元仿真参数标定与试验 总被引：3，自引：2，他引：1
针对荸荠深加工中机械去皮、切块等技术与装备研发缺乏离散元仿真模型与参数、难以通过仿真指导装置设计与优化的问题,该研究开展了荸荠的离散元参数标定与试验研究。借助三维扫描逆向建模技术获得荸荠轮廓,通过物理试验测得其本征参数和基本接触参数,通过质构仪测得刀片对荸荠的最大剪切力为67.2 N。应用Hertz-Mindlin with bonding模型对荸荠进行建模,以最大剪切力为评价指标,对粘结参数进行虚拟标定试验,采用二水平析因试验和最陡爬坡试验筛选显著性因素,通过响应面法设计试验和优化求解,并进行仿真验证。结果显示,仿真值和实测最大剪切力相对误差为0.89%。进行不同刀片的剪切试验,结果表明,仿真值与实测最大剪切力相对误差不高于7.41%。研究结果表明,该研究所建荸荠模型与参数标定结果可用于离散元仿真研究,对荸荠去皮、切块加工装置设计具有指导意义。 相似文献
14.
牛肉低温储藏期间质构参数分析及新鲜度指标的确定 总被引：1，自引：1，他引：0
为了寻求低温储藏期间牛肉新鲜度的快速检测指标,将牛肉置于5℃冷鲜密封储藏和-5℃冷冻密封储藏2种条件下,用挥发性盐基氮检测(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、恒温干燥法与质构多面分析方法(texture profile analysis,TPA)对牛肉样品(储藏时间0、3、6、9、12、15 d)进行检测。发现-5℃冷冻条件下储藏的牛肉比5℃冷藏条件下储藏的牛肉保鲜时间更长,且随着储藏时间的增加2种储藏条件下牛肉的含水率都降低。得到0~15 d内5℃冷鲜密封储藏和-5℃冷冻密封储藏牛肉质地参数(硬度1、硬度2、回复性)的变化规律。用二因素方差分析得知储藏时间、储藏温度对回复性均有显著影响(P0.05),用相关性分析得知硬度1、硬度2、回复性与新鲜度指标显著相关(P0.05)。选取2℃条件下冷鲜密封储藏牛肉进行试验验证,测定挥发性盐基氮与回复性,对试验数据进行统计分析并线性拟合,挥发性盐基氮与回复性两者的线性函数关系具有较好拟合优度(R2=0.85311),挥发性盐基氮值与回复性呈显著相关(P0.05)。因此回复性可作为牛肉低温储藏期间新鲜度的检测指标。研究结果可为生产储运过程与日常生活中牛肉保鲜和保持质地口感提供依据。 相似文献
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Sifre L Berge P Engel E Martin JF Bonny JM Listrat A Taylor R Culioli J 《Journal of agricultural and food chemistry》2005,53(21):8390-8399
The spatial distribution of the intramuscular connective tissue (IMCT) in four types of beef muscle (Biceps femoris, Infraspinatus, Longissimus thoracis, and Pectoralis profundus) was examined using histology and magnetic resonance imaging (MRI). The surface and the length of the IMCT and the surface of the myofiber bundles were evaluated by image analysis. The texture of the cooked meat from these muscles was measured both instrumentally by a compression test and by sensory analysis. The relationship between muscle structure and meat texture was studied by general discriminant analysis. The models obtained could assign correctly up to 87% of the samples to two tenderness classes. Histology and MRI provided complementary information about the microscopic and macroscopic IMCT structures, respectively. Both were necessary to predict sensory tenderness whereas only the MRI measurements were necessary to predict instrumental toughness. Tough muscles had smaller MRI myofiber bundles (0.7-1 mm radius) than tender muscles. 相似文献
16.
冷热剔骨工艺对牛肉品质的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究冷剔骨与热剔骨工艺对牛肉品质的影响,本研究对35头西门达尔公牛的背最长肌在分别经历冷剔骨工艺及热剔骨工艺后的化学成分、肉用品质、肌节长度、感官特性、质地剖面分析特性（TPA）以及挥发性化合物进行测定。结果发现：冷剔骨工艺和热剔骨工艺下牛肉的化学组成没有显著差异（P＞0.05）。热剔骨工艺下牛肉的剪切力显著高于冷剔骨工艺,其牛肉的感官嫩度评分更差,肌节长度更短,TPA分析中硬度、胶黏性、咀嚼性数值显著更高（P＜0.05）。热剔骨工艺显著提高了牛肉的亮度L*（P＜0.05）,但对红色度a*和黄色度b*影响不显著（P＞0.05）。牛肉持水能力不受剔骨方式的影响。此外,热剔骨工艺显著提高了己醛、庚醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃等与脂质氧化作用有关的挥发性组分的含量。研究表明,热剔骨工艺会降低牛肉的嫩度,并提高了牛肉的亮度,同时能够影响其挥发性化合物的组成。 相似文献
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高压和氯化钙结合处理对牛肉嫩度的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为探明高压和氯化钙（CaCl2）注射结合处理对僵直后期牛肉嫩度的影响,首先分别对CaCl2浓度、高压强度及保压时间对宰后36?h的牛背最长肌嫩度的影响进行分析,在3个单因素试验的基础上,采用Box-Behnken响应曲面中心组合设计法,对高压和CaCl2结合处理嫩化牛肉的工艺参数进行优化,并通过透射电镜对肌纤维的超微结构进行分析。结果表明：以CaCl2浓度、高压强度和保压时间为自变量,剪切力值为响应值,得到的二次多项式回归模型拟合度高（决定系数R2=0.9742）;高压强度、保压时间、CaCl2浓度、高压强度和保压时间的交互作用对牛肉嫩化效果极显著（P＜0.01）,高压强度和CaCl2浓度的交互作用对牛肉嫩化效果显著（P＜0.05）。高压和CaCl2结合处理嫩化牛肉最佳工艺为：高压强度241?MPa,CaCl2浓度0.24?mol/L（样品质量5%的注射量）,保压时间14?min。应用此工艺嫩化牛肉,和对照相比牛背最长肌剪切力值下降了52.98%,肌纤维间隙增大,肌节完整性遭受破坏,牛肉嫩度明显改善。 相似文献
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喷雾与纵向负压通风相结合的封闭牛舍降温效果 总被引：4，自引：4，他引：0
喷雾与纵向负压通风相结合的降温方式在猪舍、禽舍应用广泛,但在肉牛舍应用较少,该试验对喷雾与纵向负压通风相结合在封闭肉牛舍的运行模式进行了探究,并与喷雾结合扰流风机在开放肉牛舍的降温效果进行比较。该试验选用栓系饲养平均体质量273.4 kg的锦江黄牛杂交牛作为试验牛。处理舍安装低压两级雾化喷雾,配合卷帘和风机进行纵向负压通风降温;对照舍安装高压喷雾,结合扰流风机进行降温。两舍喷雾降温系统运行30 d,对环境条件、肉牛生理指标进行测定。结果表明低压两级喷雾在封闭牛舍纵向负压通风条件下喷雾与停止最佳时间均为5～10 min;经两舍喷雾系统降温后,处理舍的日平均温度为（30.4±0.1）℃,比对照舍和舍外分别降低了2.2、6.2℃（P＜0.01）,而相对湿度为89.7%±0.9%,较对照舍和舍外分别升高了11.3%、35.2%（P＜0.01）;处理舍试验牛的直肠温度为（38.28±0.03）℃,比对照舍低0.26℃（P＜0.01）;躺卧比为0.87±0.02,比对照舍高12%（P＜0.01）;日平均呼吸频率为（43±1）次/min,与对照舍没有显著差异（P＞0.05）;平均日增质量为（1.38±0.23）kg/d,比对照舍高0.19 kg/d（P＞0.05）;处理舍售牛可获利1042.39元/(月·头),比对照舍高72.67元/(月·头)。可见封闭牛舍喷雾与纵向负压通风相结合降温效果显著,可改善牛舍环境,有效缓解肉牛热应激,提高生产性能。 相似文献