CN109007798A - 一种针叶樱桃果渣酵素液、酵素粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种针叶樱桃果渣酵素液、酵素粉及其制备方法。本发明提供的针叶樱桃果渣酵素液的制备方法包括:a)将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热,得到基料;b)将所述基料与黑曲霉菌混合发酵,得到发酵液A;c)将所述发酵液A与酵母菌、干酪乳杆菌混合发酵,得到发酵液B;d)将所述发酵液B进行超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液。上述处理方法不仅将针叶樱桃果渣废料重新得到利用,减少环境污染,而且获得对人体十分重要的功能食品,所得酵素产品含有较高的酶活性和丰富菌种,且具有较高的抗氧性,大大提高了针叶樱桃果渣的附加价值。
Description
技术领域
本发明涉及酵素技术领域,特别涉及一种针叶樱桃果渣酵素液、酵素粉及其制备方法。
背景技术
针叶樱桃(Malpighia glabra DC),属黄褥花科(Mapighiaceae)。原产热带美洲,后传至印度、夏威夷等热带、亚热带地区,20世纪50年代后,我国的台湾、广西、海南、云南等省陆续引种栽培。近几年,我国海南、广西、台湾等热带地区也开始大面积的种植。
针叶樱桃果含有蛋白质、糖、果酸及维生素A、B1、B2维生素C,尼克酸、钙、磷、铁等多种维生素,其中维生素C的质量分数高达1215~3024mg/kg,是番石榴、木瓜及草莓等水果的10~50倍,为极佳的天然维生素C来源。因此,针叶樱桃除可供鲜食外,也是制成天然果汁的理想原料。
在针叶樱桃果汁利用过程中,每1t针叶樱桃鲜果产生果渣约0.5t,果渣绝大部分被直接废弃,这不仅严重污染环境,也造成了资源浪费。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种针叶樱桃果渣酵素液、酵素粉及其制备方法。本发明提供的制备方法以针叶樱桃果渣为原料制备酵素液和酵素粉,不仅能够防止环境污染、资源浪费,还获得了对人体有益的功能食品,大大提高了针叶樱桃果渣的附加价值。
本发明提供了一种针叶樱桃果渣酵素液的制备方法,包括以下步骤:
a)将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热,得到基料;
b)将所述基料与黑曲霉菌混合发酵,得到发酵液A;
c)将所述发酵液A与酵母菌、干酪乳杆菌混合发酵,得到发酵液B;
d)将所述发酵液B进行超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液。
优选的,所述步骤b)中,黑曲霉菌的接种量为5%~10%;
所述发酵为有氧发酵;所述发酵的时间为10~20天。
优选的,所述步骤c)中,酵母菌的接种量为0.1%~0.2%,干酪乳杆菌的接种量为0.2%~0.8%;
所述发酵的温度为26~32℃,发酵的时间为8~12天。
优选的,所述步骤c)包括:
调节所述发酵液A的PH至5~6后,与酵母菌、干酪乳杆菌混合,再调节糖度至12%~18%后,进行发酵,得到发酵液B。
优选的,所述步骤a)中,针叶樱桃果渣与水的质量比为1∶(5~10);
氯化钙与针叶樱桃果渣的质量比为0.1%~0.2%;
磷酸二氢钾与樱桃果渣的质量比为0.1%~0.15%;
硫酸铵与樱桃果渣的质量比为0.2%~0.5%;
所述加热的温度为70~80℃,时间为40~90min。
优选的,所述步骤d)中,所述超滤处理所用超滤膜的孔径为0.45~0.55μm,所述超滤的压力为0.1~0.3MPa。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的制备方法制得的针叶樱桃果渣酵素液。
本发明还提供了一种针叶樱桃果渣酵素粉的制备方法,包括:
将针叶樱桃果渣酵素液与助干保护剂混合后干燥,得到针叶樱桃果渣酵素粉;
所述干燥为真空带式干燥,干燥至含水量小于5%;
所述针叶樱桃果渣酵素液为权利要求7所述的针叶樱桃果渣酵素液。
优选的,先将针叶樱桃果渣酵素液浓缩至固含量为20%~30%,再将所得浓缩液与助干保护剂以1∶(0.5~2)的质量比混合;
所述真空带式干燥的真空度为1.0~2.0KPa,进料速度为0.3~0.8kg/h,输送带速为10~20mm/min,5块加热板的温度依次为240~260℃、210~230℃、140~160℃、90~110℃和40~60℃。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的制备方法制得的针叶樱桃果渣酵素粉。
本发明提供的制备方法中,先将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热处理获得基料,再利用黑曲霉菌进行一次发酵处理,利用酵母菌及干酪乳杆菌进行二次发酵处理,最后再对发酵液超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液即液体酵素。对酵素液干燥处理后可得到酵素粉。采用上述处理方法不仅将针叶樱桃果渣废料重新得到利用,减少环境污染,而且获得对人体十分重要的功能食品--酵素液和酵素粉,所得酵素产品含有较高的酶活性和丰富菌种,且具有较高的抗氧性,大大提高了针叶樱桃果渣的附加价值。
试验结果表明,本发明制得的针叶樱桃果渣酵素液及酵素粉口感酸甜适口,具有针叶樱桃特有的清香味;酶活性及菌种测试显示,其蛋白酶含量含量>1000U/g,超氧化物歧化酶(SOD)含量>100U/g,脂肪酶含量>80U/g,干酪乳杆菌数量>3×108CFU/g,酵母菌数量>4×108CFU/g,具有高酶活性和丰富的菌种;抗氧性测试显示,其超氧自由基清除能力达85%以上,DPPH自由基清除能力达88%以上,ABTS自由基清除能力达86%以上,具有优异的抗氧性。
具体实施方式
本发明提供了一种针叶樱桃果渣酵素液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热,得到基料;
b)将所述基料与黑曲霉菌混合发酵,得到发酵液A;
c)将所述发酵液A与酵母菌、干酪乳杆菌混合发酵,得到发酵液B;
d)将所述发酵液B进行超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液。
酵素是一种在日本和我国台湾特别流行的植物功能食品,其又称为酶(enzyme),是生物体所产生的具有催化作用的活性大分子。传统的发酵产品如豆腐乳、泡菜等也可称为酵素产品。酵素作为一种生物催化剂,人体内的各种代谢活动都离不开它,几乎都需要酵素的参与。酵素发挥功效的主要物质是蛋白酶、超氧化物歧化酶(即SOD)和脂肪酶等酶类。酵素的功效具体如下:1、优化肠道环境。酵素含有的蛋白酶、脂肪酶等成分可以将人体肠道内壁的附着物(主要是蛋白质和脂肪)分解成小分子物质,经消化系统排出体外,优化肠道环境;2、抗菌消炎。酵素对于许多疾病,如肠炎、胃炎等有很好的抗菌消炎作用。主要是因为酵素可以增强白血球的功能,使其杀死并消除侵入人体的病原菌;3、降低胆固醇,净化血液。酵素能清除血液中的的毒素和胆固醇,分解血液中有毒物质,促进血液循环,促进人体健康;4、促进细胞生长。酵素可以加快人体新陈代谢速度,可以促进细胞的生长,同时对损伤细胞也有修复作用。经常服用酵素产品,可以使皮肤细腻,有光泽,富有弹性,保持年轻。
本发明提供的制备方法中,先将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热处理获得基料,再利用黑曲霉菌进行一次发酵处理,利用酵母菌及干酪乳杆菌进行二次发酵处理,最后再对发酵液超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液即液体酵素。采用上述处理方法不仅将针叶樱桃果渣废料重新得到利用,减少环境污染,而且获得对人体十分重要的功能食品--酵素液,该酵素液含有较高的酶活性和丰富菌种,且具有较高的抗氧性,大大提高了针叶樱桃果渣的附加价值。
按照本发明,先将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热,得到基料。
本发明中,在混料前,优选先对针叶樱桃果渣进行粉碎处理。所述粉碎处理所得果渣的粒度优选为20~40目。
本发明中,作为优选,针叶樱桃果渣与水的质量比为1∶(5~10)。氯化钙与针叶樱桃果渣的质量比为0.1%~0.2%。磷酸二氢钾与樱桃果渣的质量比为0.1%~0.15%。硫酸铵与樱桃果渣的质量比为0.2%~0.5%。
在一些实施例中,针叶樱桃果渣与水的质量比为1∶5、1∶8或1∶10。在一些实施例中,氯化钙与针叶樱桃果渣的质量比为0.15%、0.175%或0.2%;磷酸二氢钾与樱桃果渣的质量比为0.125%或0.15%;硫酸铵与樱桃果渣的质量比为0.2%、0.3%或0.5%。
本发明中,作为优选,所述加热的温度为70~80℃;所述加热的时间为40~90min。
本发明中,在所述加热处理后,优选还进行冷却。所述冷却的温度优选为25~35℃。在所述冷却后,得到基料。
按照本发明,在得到基料后,将所述基料与黑曲霉菌混合发酵,得到发酵液A。
针叶樱桃果渣中的主要成分为:水分41.3%,粗蛋白质2.3%,粗脂肪7.35%,灰分1.56%,粗纤维23%,黄酮约5mg/g,多酚约3mg/g;其中,灰分中主要为钾、钙、镁、铁和锌。除水分和水溶性活性物质外,含量较高的不溶性固形物主要为纤维素,采用黑曲霉菌进行有氧发酵,能够将人体不易利用的大分子水解成易于微生物和人体利用的小分子物质。
本发明中,所述黑曲霉菌的接种量优选为5%~10%。所述接种量指黑曲霉菌与培养液即基料的体积比。
本发明中,所述发酵为有氧发酵。所述有氧发酵的温度优选为25~35℃。所述发酵的时间优选为10~20天。在一些实施例中,有氧发酵14天。在所述发酵后,得到发酵液A。
按照本发明,在得到发酵液A后,将所述发酵液A与酵母菌、干酪乳杆菌混合发酵,得到发酵液B。
本发明中,在混料前,优选先调节发酵液A的PH值至5~6;若PH值低于5或高于6,均易导致酵素产品中酵母菌和乳酸菌的繁殖速度过慢,不利于获得菌种丰富的酵素产品。本发明对调节PH所用的调节剂种类没有特殊限制,为本领域技术人员熟知的调节剂即可,如柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠、磷酸氢二钠等。
本发明中,混料时,酵母菌的接种量优选为0.1%~0.2%,干酪乳杆菌的接种量优选为0.2%~0.8%。所述接种量指菌类与培养液即发酵液A的体积比。
本发明中,在混料后及发酵前,优选调节混合料的糖度至12%~18%;若糖度低于12%,易导致发酵不完全,若糖度高于18%,容易抑制酵母菌和乳酸菌的发酵。本发明中,调节糖度所用的调剂优选包括白砂糖和葡萄糖中的一种或几种。
本发明中,发酵时,优选控制发酵的温度为26~32℃,更优选为30℃。所述发酵的时间优选为8~12天。在一些实施例中,所述发酵为通风干燥发酵。在所述发酵后,得到发酵液B。
按照本发明,在得到发酵液B后,将发酵液B进行超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液。
本发明中,在进行超滤处理前,优选先进行沉淀。所述沉淀优选为自然沉淀,即静置沉淀。所述沉淀的时间优选为12~36小时,更优选为24小时。
本发明中,所述超滤处理所用超滤膜的孔径优选为0.45~0.55μm,更优选为0.5μm。所述超滤的压力优选为0.1~0.3MPa。所述超滤膜优选为陶瓷膜或中孔纤维素膜,更优选为陶瓷膜。所述超滤膜为中孔纤维素膜时,超滤压力优选为0.2MPa以下。所述超滤处理是使用油泵将发酵液从超滤膜中间流过,除去发酵液中的大分子物质,使混沌物、漂浮物及其它杂质过滤出来,进而获得澄清液体酵素;而且其具有较好的除菌效果,可达到巴氏灭菌的水平,但相比于巴氏灭菌,又不会破坏酵素酶活性、菌种及抗氧性,能够产生高酶活性和高量菌种,及优异的抗氧性。超滤产生的残渣可用作生物有机肥或菌类培养基,因充分发酵过,容易分解,易被植物或微生物吸收,不存在环境污染问题,且可进一步提高针叶樱桃的经济附加值。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的制备方法制得的针叶樱桃果渣酵素液。
试验结果表明,本发明制得的针叶樱桃果渣酵素液外观透明、呈红棕色,口感酸甜适口,具有针叶樱桃特有的清香味;酶活性及菌种测试显示,其蛋白酶含量含量>1000U/g,超氧化物歧化酶(SOD)含量>100U/g,脂肪酶含量>80U/g,干酪乳杆菌数量>3×108CFU/g,酵母菌数量>4×108CFU/g,具有高酶活性和丰富的菌种;抗氧性测试显示,其超氧自由基清除能力达85%以上,DPPH自由基清除能力达88%以上,ABTS自由基清除能力达86%以上,具有优异的抗氧性。
本发明还提供了一种针叶樱桃果渣酵素粉的制备方法,包括:
将针叶樱桃果渣酵素液与助干保护剂混合后干燥,得到针叶樱桃果渣酵素粉;
所述干燥为真空带式干燥,干燥至含水量小于5%;
所述针叶樱桃果渣酵素液为上述技术方案所述的针叶樱桃果渣酵素液。
本发明中,在混料前,优选先将针叶樱桃果渣酵素液浓缩至固含量为20%~30%。所述固含量为可溶性固形物的质量百分含量。所述浓缩的方式没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的浓缩手段即可。在一些实施例中,采用旋转蒸发浓缩,所述旋转蒸发浓缩的水浴温度为30~40℃。
在上述浓缩后,将所得浓缩液与助干保护剂混合。本发明中,所述浓缩液与助干保护剂的质量比优选为1∶(0.5~2)。本发明中,所述助干保护剂优选包括麦芽糊精和/或β-环糊精,更优选包括麦芽糊精。
在上述混合后,进行干燥。本发明中,所述干燥优选为真空带式干燥。干燥程度优选为使含水量小于5%。采用常规热风干燥会破坏酵素酶活性、菌种及抗氧性,而本发明采用真空带式干燥能够产生高酶活性和高量菌种,及优异的抗氧性。
所述真空带式干燥的条件优选为:真空度为1.0~2.0KPa,进料速度为0.3~0.8kg/h,输送带速为10~20mm/min,5块加热板的温度依次为240~260℃、210~230℃、140~160℃、90~110℃和40~60℃;优选的,5块加热板的温度依次为250℃、220℃、150℃、100℃和50℃。在所述干燥后,得到酵素粉。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的制备方法制得的针叶樱桃果渣酵素粉。
试验结果表明,本发明制得的针叶樱桃果渣酵素外观呈红棕色,口感酸甜适口,具有针叶樱桃特有的清香味;酶活性及菌种测试显示,其蛋白酶含量含量>1000U/g,超氧化物歧化酶(SOD)含量>100U/g,脂肪酶含量>80U/g,干酪乳杆菌数量>3×108CFU/g,酵母菌数量>4×108CFU/g,具有高酶活性和丰富的菌种;抗氧性测试显示,其超氧自由基清除能力达85%以上,DPPH自由基清除能力达88%以上,ABTS自由基清除能力达86%以上,具有优异的抗氧性。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
将针叶樱桃果渣粉碎至20~40目。
将粉碎后果渣与纯净水按料液比1∶5混合后,再加入占果渣质量0.175%的氯化钙、0.125%的磷酸二氢钾和0.3%的硫酸铵,加热至80℃处理60min,冷却至30℃,得到基料。
按照接种量5%向所得基料中加入黑曲霉菌,形成菌液,于30℃下有氧发酵14d,得到发酵液A。
调节发酵液A的PH为5,按酵母菌接种量0.15%、干酪乳杆菌接种量0.5%加入酵母菌和干酪乳杆菌,再加入白砂糖调节糖度为15%,于30℃下在通风干燥处发酵10d,得到发酵液B。
将所得发酵液B自然沉淀24小时后,采用板框式超滤设备进行超滤处理,陶瓷膜孔径为0.5μm,过滤压力为0.2MPa,超滤后得到针叶樱桃果渣酵素液。
实施例2
将针叶樱桃果渣粉碎至20~40目。
将粉碎后果渣与纯净水按料液比1∶8混合后,再加入占果渣质量0.15%的氯化钙、0.15%的磷酸二氢钾和0.2%的硫酸铵,加热至70℃处理70min,冷却至28℃,得到基料。
按照接种量5%向所得基料中加入黑曲霉菌,形成菌液,于28℃下有氧发酵14d,得到发酵液A。
调节发酵液A的PH为5,按酵母菌接种量0.1%、干酪乳杆菌接种量0.2%加入酵母菌和干酪乳杆菌,再加入白砂糖调节糖度为12%,于30℃下在通风干燥处发酵10d,得到发酵液B。
将所得发酵液B自然沉淀24小时后,采用板框式超滤设备进行超滤处理,陶瓷膜孔径为0.5μm,过滤压力为0.2MPa,超滤后得到针叶樱桃果渣酵素液。
将所得针叶樱桃果渣酵素液在30℃水浴温度下旋转蒸发浓缩,直至酵素液中总的可溶性固形物含量为20%,再以浓缩液:助干保护剂为1∶0.8的质量比加入助干保护剂麦芽糊精,混匀后进行真空带式干燥,使水分含量小于5%,干燥条件为:真空度2.0KPa,进料速度0.4kg/h,输送带速15mm/min,5块加热板的温度依次为250℃、220℃、150℃、100℃和50℃。经干燥后,得到针叶樱桃果渣酵素粉。
实施例3
将针叶樱桃果渣粉碎至20~40目。
将粉碎后果渣与纯净水按料液比1∶10混合后,再加入占果渣质量0.2%的氯化钙、0.15%的磷酸二氢钾和0.5%的硫酸铵,加热至70℃处理70min,冷却至32℃,得到基料。
按照接种量8%向所得基料中加入黑曲霉菌,形成菌液,于32℃下有氧发酵14d,得到发酵液A。
调节发酵液A的PH为5,按酵母菌接种量0.1%、干酪乳杆菌接种量0.2%加入酵母菌和干酪乳杆菌,再加入白砂糖调节糖度为12%,于30℃下在通风干燥处发酵10d,得到发酵液B。
将所得发酵液B自然沉淀24小时后,采用板框式超滤设备进行超滤处理,陶瓷膜孔径为0.5μm,过滤压力为0.2MPa,超滤后得到针叶樱桃果渣酵素液。
将所得针叶樱桃果渣酵素液在30℃水浴温度下旋转蒸发浓缩,直至酵素液中总的可溶性固形物含量为20%,再以浓缩液:助干保护剂为1∶1.5的质量比加入助干保护剂麦芽糊精,混匀后进行真空带式干燥,使水分含量小于5%,干燥条件为:真空度1.0KPa,进料速度0.7kg/h,输送带速10mm/min,5块加热板的温度依次为250℃、220℃、150℃、100℃和50℃。经干燥后,得到针叶樱桃果渣酵素粉。
对比例1
按照一般酵素的常规制备方法“原料+糖直接发酵”进行,具体为:将针叶樱桃果渣粉碎至20~40目;向粉碎后果渣加入白砂糖调节糖度为15%,于30℃下在通风干燥处发酵10d。
对比例2
按照实施例1的制备过程进行,不同的是,将超滤处理替换为常规高温处理,温度为121℃,处理时间为15min。
对比例3
按照实施例2的制备过程进行,不同的是,将真空带式干燥替换为常规热风干燥,干燥温度为70℃,时间为6h。
实施例4
对实施例1~3及对比例1~3所得产品的酶活性、菌种及抗氧性进行测试,其中,酶活性、菌种的测试参照GBT23535-2009、GBT5009.171-2003、SBT10317-1999、GB4789.15-2016和GB4789.35-2016,抗氧性的测试参照GB5009.32-2016。测试结果参见表1。
表1实施例1~3及对比例1~3的测试结果
由以上测试结果可知,按照本发明提供的制备方法制得的酵素产品,具有优异的抗氧性,酶活性及丰富的菌种;而按照一般酵素的常规制备方法、或将本发明制备方法中的超滤处理或干燥处理改变为常规处理后,均会破坏产品的酶活性、菌种和抗氧性。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种针叶樱桃果渣酵素液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将针叶樱桃果渣、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸铵和水混合加热,得到基料;
b)将所述基料与黑曲霉菌混合发酵,得到发酵液A;
c)将所述发酵液A与酵母菌、干酪乳杆菌混合发酵,得到发酵液B;
d)将所述发酵液B进行超滤处理,得到针叶樱桃果渣酵素液。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中,黑曲霉菌的接种量为5%~10%;
所述发酵为有氧发酵;所述发酵的时间为10~20天。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤c)中,酵母菌的接种量为0.1%~0.2%,干酪乳杆菌的接种量为0.2%~0.8%;
所述发酵的温度为26~32℃,发酵的时间为8~12天。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤c)包括:
调节所述发酵液A的PH至5~6后,与酵母菌、干酪乳杆菌混合,再调节糖度至12%~18%后,进行发酵,得到发酵液B。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中,针叶樱桃果渣与水的质量比为1∶(5~10);
氯化钙与针叶樱桃果渣的质量比为0.1%~0.2%;
磷酸二氢钾与樱桃果渣的质量比为0.1%~0.15%;
硫酸铵与樱桃果渣的质量比为0.2%~0.5%;
所述加热的温度为70~80℃,时间为40~90min。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤d)中,所述超滤处理所用超滤膜的孔径为0.45~0.55μm,所述超滤的压力为0.1~0.3MPa。
7.一种权利要求1~6中任一项所述的制备方法制得的针叶樱桃果渣酵素液。
8.一种针叶樱桃果渣酵素粉的制备方法,其特征在于,包括:
将针叶樱桃果渣酵素液与助干保护剂混合后干燥,得到针叶樱桃果渣酵素粉;
所述干燥为真空带式干燥,干燥至含水量小于5%;
所述针叶樱桃果渣酵素液为权利要求7所述的针叶樱桃果渣酵素液。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,先将针叶樱桃果渣酵素液浓缩至固含量为20%~30%,再将所得浓缩液与助干保护剂以1∶(0.5~2)的质量比混合;
所述真空带式干燥的真空度为1.0~2.0KPa,进料速度为0.3~0.8kg/h,输送带速为10~20mm/min,5块加热板的温度依次为240~260℃、210~230℃、140~160℃、90~110℃和40~60℃。
10.一种权利要求8或9所述的制备方法制得的针叶樱桃果渣酵素粉。
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