CN113796497B - 一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,涉及食品微生物技术应用领域。该方法包括:将黄豆用水浸泡,升温进行蒸煮处理,冷却,过滤,得到熟豆,将熟豆、面粉及曲精混匀,得到大曲;将大曲进行固态发酵,得到成曲;将成曲与盐水混匀,得到酱醪;将酱醪进行发酵,接种假丝酵母,进行二次发酵,灭菌,过滤取滤液,得到豆类发酵制品。通过本发明提供的方法制备的豆类发酵制品的浓厚感相较于普通豆类发酵制品有显著的提升,有助于提高豆类发酵制品的品质。
Description
技术领域
本发明属于食品微生物技术应用领域,具体涉及一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法。
背景技术
乳酰氨基酸主要是在某种特异性酶的作用下,乳酸的羧基与氨基酸的氨基进行羧氨反应得到的一类氨基酸衍生物,其中氨基酸主要是非极性氨基酸(如Leu、Ile、Phe)(如图1所示),这类氨基酸衍生物在奶酪和干腌火腿中均有被检出(参照Sforza S,Cavatorta V,Galaverna G,et al.Accumulation of non-proteolytic aminoacyl derivatives inParmigiano-Reggiano cheese during ripening[J].International DairyJournal.2009,19(10):582-587.和Paolella S,Prandi B,Falavigna C,etal.Occurrence of non-proteolytic amino acyl derivatives in dry-cured ham[J].Food Research International.2018,114:38-46.)。Frerot曾采用有机合成的方法合成乳酰氨基酸并对其进行感官评价,发现乳酰氨基酸能够提升重组奶酪模型的浓厚味和饱满感(埃里克·费罗,西娜·多萝茜·埃舍.风味产品及其制备方法[P]瑞士:CN1159146,1997-09-10.)。这说明该类物质对于食品体系中滋味的形成也可能具有重要贡献,是潜在的天然食品增鲜剂。
由于有机合成方法不利于食品体系的风味研究,有研究发现部分微生物(瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌)来源的粗酶液和纯酶(羧肽酶)能够有效合成乳酰氨基酸(参照文献Sgarbi E,Lazzi C,Iacopino L,et al.Microbial origin of non proteolyticaminoacyl derivatives in long ripened cheeses[J].Food Microbiology.2013,35(2):116-120.和Bottesini C,Tedeschi T,Dossena A,et al.Enzymatic production anddegradation of cheese-derived non-proteolytic aminoacyl derivatives[J].AminoAcids.2014,46(2):441-447.)。由此可见,可以通过调节优化发酵过程中酶系组成或微生物组成,提高发酵食品体系中乳酰氨基酸的含量,从而提升食品体系的饱满感。
酱油和黄豆酱是典型的具有独特鲜味和浓厚感的豆类发酵调味品。有研究已经发现酱油中也存在乳酰氨基酸,并且其含量随着食品发酵过程而逐渐增加(参照文献FrerotE,Chen T.Identification and quantitation of new glutamic acid derivatives insoy sauce by UPLC/MS/MS[J].Chem Biodivers.2013,10(10):1842-1850.和冯云子,黄梓堃,赵谋明.基于UPLC-Q-TOF-MS技术对高盐稀态酱油发酵过程中代谢产物变化的研究[J].食品科学.2020:1-11.)。然而,针对豆类发酵制品中乳酰氨基酸的合成途径和方法鲜有报道。因此,通过探索可合成乳酰氨基酸的微生物,以此提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸的含量,对于提升豆类发酵制品滋味及品质具有十分重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足,本发明的目的是提供了一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供了一种利用微生物提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,以提高豆类发酵制品的滋味品质。
本发明通过选择合适的假丝酵母属,接种至豆类发酵制品中,以提高乳酰氨基酸在豆类发酵制品中的生成量,进一步探究乳酰氨基酸含量与食品体系的浓厚感的关系。
本发明提供的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,升温进行蒸煮处理,冷却,过滤取滤渣,得到熟豆,然后将所述熟豆、面粉及曲精混合均匀,得到大曲;
(2)将步骤(1)所述大曲进行固态发酵,得到成曲;
(3)将步骤(2)所述成曲与盐水混合均匀,得到酱醪;将所述酱醪进行第一次发酵处理,然后接种假丝酵母(Candida sp.),进行第二次发酵处理,灭菌,过滤取滤液,得到豆类发酵制品。
进一步地,步骤(1)所述黄豆浸泡在水中的时间为6-10h;
进一步地,步骤(1)所述蒸煮处理的时间为5-17min,蒸煮处理的压力为0.1-0.12MPa,蒸煮处理的温度为121-125℃。
进一步地,步骤(1)所述熟豆的温度为32-45℃,所述面粉与黄豆的质量比为1:2-1:10。
进一步地,步骤(1)所述曲精为米曲霉,按照干重计,所述曲精的接种量为黄豆与面粉两者总质量的0.04-0.5wt%。
进一步地,步骤(2)所述固态发酵,包括:先在28-36℃条件下发酵16-24h,再在26-28℃下发酵16h-26h;在所述固态发酵开始后第14-18h完成第一次翻曲,在完成第一次翻曲后的4-7h完成第二次翻曲。
进一步地,步骤(3)所述盐水的质量百分比浓度为18-22%;
进一步地,步骤(3)所述盐水与步骤(2)所述成曲的体积比为1:1.25-1:2.5。
进一步地,步骤(3)所述第一次发酵处理的时间为6-60d。
进一步地,步骤(3)所述假丝酵母的接种量为105-106CFU/mL;所述假丝酵母为似平滑假丝酵母、拟平滑假丝酵母、近平滑假丝酵母及山梨假丝酵母中的一种。
本发明提供的方法,利用假丝酵母可应用于提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量。
优选地,本发明提供的方法中,提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的假丝酵母,可以为似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC 10232,或拟平滑假丝酵母(Candidaorthopsilosis)ATCC 96140,或近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)ATCC 7330,或山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC 2938。
进一步地,步骤(3)所述第二次发酵处理的时间为30-75d。
本发明提供一种由上述的方法制备得到的豆类发酵制品。
本发明接种假丝酵母后得到的豆类发酵制品中乳酰氨基酸的含量变化,可通过超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)的方法分析,通过使用人体代谢组数据库HMDB(https://www.hmdb.ca)鉴定其中的离子碎片,从而对不同假丝酵母属发酵所得豆类发酵制品中的乳酰氨基酸进行定性和定量。
本发明提供的制备方法,以一类酱渣来源的、具有良好的耐盐与生长活力的假丝酵母属(Candida sp.)为生产菌,可在豆类发酵制品发酵过程中催化乳酸和游离氨基酸进行反应,并生成含乳酰基的氨基酸衍生物(N-Lactoyl-X)。该类物质能增强豆类发酵制品
与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
本发明首次发现假丝酵母可以生产乳酰氨基酸,并显著提升豆类发酵制品中乳酰氨基酸的含量。
附图说明
图1为乳酰氨基酸的结构图;
图2a为乳酰亮氨酸二级质谱图;
图2b为乳酰异亮氨酸二级质谱图;
图2c为乳酰苯丙氨酸二级质谱图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明,但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是,以下若有未特别详细说明之过程,均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,将浸泡后的黄豆进行蒸煮,蒸煮压力为0.1MPa,保压时间为15min,蒸煮处理的温度为121℃,然后冷却至32℃,过滤取滤渣得到熟豆;混料:将熟豆与面粉、曲精混合均匀,面粉与干黄豆的质量比为1:4,曲精使用米曲霉,接种量为干黄豆和面粉总重量0.04wt%,得到大曲;
(2)制曲:将步骤(1)所得大曲进行固态培养,其中在30℃下培养16h,再在28℃下培养28h;在固态培养15h后翻曲一次,继续培养7h后第二次翻曲,继续培养得成曲;
(3)发酵:将步骤(2)所得成曲与盐水混合均匀,所述盐水的质量百分比浓度为18wt%,步骤(2)所述成曲和盐水体积比1:2.5,得到酱醪;将所述酱醪发酵到15d按照105CFU/mL接种量接种似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC 10232(中国细胞库,细胞编号为10232),继续发酵至90d,经灭菌和过滤取滤液得到成品酱油。
(4)物质测定:取1mL成品酱油稀释10倍后,再加入3倍体积的乙腈,离心(8000rpm,4℃,15min)后取上清液,再稀释4倍,进入UPLC-MS/MS进行鉴定。
(5)电子舌测定:取1mL成品酱油稀释60倍,使用味觉分析系统进行滋味分析。
对照例1:步骤(3)不接种似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC10232,其余条件相同得到空白样品1。
相比于对照例1,实施例1在接种似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC10232(美国模式菌种收集中心,细胞编号为10232)后,成品酱油中检测到乳酰亮氨酸([M+H]+=204.1230)(如图2a所示),乳酰异亮氨酸([M+H]+=204.1230)(如图2b所示),乳酰苯丙氨酸([M+H]+=238.1074)(如图2c所示)。其含量分别为28.3mg/L,62.3mg/L和20.7mg/L,分别为对照例1的2.26倍,3.04倍和2.65倍。其浓厚感的风味值为对照例1的1.81倍。
实施例2
一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,将浸泡后的黄豆进行蒸煮,蒸煮压力为0.1MPa,保压时间为15min,蒸煮处理的温度为121℃,然后冷却至32℃,过滤取滤渣得到熟豆;混料:将熟豆与面粉、曲精混合均匀,面粉与干黄豆的质量比为1:4,曲精使用米曲霉,接种量为干黄豆和面粉总重量0.04wt%,得到大曲;
(2)制曲:将步骤(1)所得大曲进行固态培养,其中在30℃下培养16h,再在28℃下培养28h;在固态培养15h后翻曲一次,继续培养7h后第二次翻曲,继续培养得成曲;
(3)发酵:将步骤(2)所得成曲与盐水混合均匀,所述盐水的质量百分比浓度为18wt%,步骤(2)所述成曲和盐水体积比1:2.5,得到酱醪;将所述酱醪发酵到15d按照105CFU/mL接种量接种拟平滑假丝酵母(Candida orthopsilosis)ATCC 96140(美国模式菌种收集中心,细胞编号为96140),继续发酵至90d,经灭菌和过滤取滤液得到成品酱油。
(4)物质测定:取1mL酱油稀释10倍,再加入3倍体积的乙腈,离心(8000rpm,4℃,15min)后取上清液,再稀释4倍,进入UPLC-MS/MS进行鉴定。
(5)电子舌测定:取1mL酱油稀释60倍,使用味觉分析系统进行滋味分析。
对照例2:步骤(3)不接种拟平滑假丝酵母(Candida orthopsilosis)ATCC 96140,其余条件相同得到空白样品2。
相比于对照例2,实施例2在接种拟平滑假丝酵母(Candida orthopsilosis)ATCC96140(美国模式菌种收集中心,细胞编号为96140)后,成品酱油中检测到乳酰亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2a),乳酰异亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2b),乳酰苯丙氨酸([M+H]+=238.1074)(图2c)。其含量分别为34.6mg/L,76.1mg/L和9.2mg/L,分别为对照例2的2.77倍,3.72倍和1.18倍。其浓厚感的风味值为对照例2的1.67倍。
实施例3
一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,将浸泡后的黄豆进行蒸煮,蒸煮压力为0.1MPa,保压时间为15min,蒸煮处理的温度为121℃,然后冷却至32℃,过滤取滤渣得到熟豆;混料:将熟豆与面粉、曲精混合均匀,面粉与熟豆的质量比为1:4,曲精使用米曲霉,接种量为干黄豆和面粉总重量0.04wt%,得到大曲;
(2)制曲:将步骤(1)所得大曲进行固态培养,其中在30℃下培养16h,再在28℃下培养28h;在固态培养15h后翻曲一次,继续培养7h后第二次翻曲,继续培养得成曲;
(3)发酵:将步骤(2)所得成曲与盐水混合均匀,所述盐水的质量百分比浓度为18wt%,步骤(2)所述成曲和盐水体积比1:2.5,得到酱醪;将所述酱醪发酵到15d按照105CFU/mL接种量接种近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)ATCC 7330继续发酵至90d,经灭菌和过滤取滤液得到成品酱油。
(4)物质测定:取1mL酱油稀释10倍,再加入3倍体积的乙腈,离心(8000rpm,4℃,15min)后取上清液,再稀释4倍,进入UPLC-MS/MS进行鉴定。
(5)电子舌测定:取1mL酱油稀释60倍,使用味觉分析系统进行滋味分析。
对照例3:步骤(3)不接种近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)ATCC 7330,其余条件相同得到空白样品3。
相比于对照例3,实施例3在接种近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)ATCC7330(美国模式菌种收集中心,细胞编号为7330)后,成品酱油中检测到乳酰亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2a),乳酰异亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2b),乳酰苯丙氨酸([M+H]+=238.1074)(图2c)。其含量分别为19.4mg/L,42.7mg/L和18.4mg/L,分别为对照例3的1.55倍,2.08倍和2.36倍。其浓厚感的风味值为对照例3的1.31倍。
实施例4
一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,将浸泡后的黄豆进行蒸煮,蒸煮压力为0.1MPa,保压时间为15min,蒸煮处理的温度为121℃,然后冷却至32℃,过滤取滤渣得到熟豆;混料:将熟豆与面粉、曲精混合均匀,面粉与熟豆的质量比为1:4,曲精使用米曲霉,接种量为干黄豆和面粉总重量0.04wt%,得到大曲;
(2)制曲:将步骤(1)所得大曲进行固态培养,其中在30℃下培养16h,再在28℃下培养28h;在固态培养15h后翻曲一次,继续培养7h后第二次翻曲,继续培养得成曲;
(3)发酵:将步骤(2)所得成曲与盐水混合均匀,所述盐水的质量百分比浓度为18wt%,步骤(2)所述成曲和盐水体积比1:2.5,得到酱醪;将所述酱醪发酵到15d按照105CFU/mL接种量接种山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC 2938(国家酵母菌种保藏中心National Collection of Yeast Cultures,细胞编号为2938)后,继续发酵至90d,经灭菌和过滤取滤液得到成品酱油。
(4)物质测定:取1mL酱油稀释10倍,再加入3倍体积的乙腈,离心(8000rpm,4℃,15min)后取上清液,再稀释4倍,进入UPLC-MS/MS进行鉴定。
(5)电子舌测定:取1mL酱油稀释60倍,使用味觉分析系统进行滋味分析。
对照例4:步骤(3)不接种山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC 2938,其余条件相同得到空白样品4。
相比于对照例4,实施例4在接种山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC2938(国家酵母菌种保藏中心National Collection of Yeast Cultures,细胞编号为2938)后,成品酱油中检测到乳酰亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2a),乳酰异亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2b),乳酰苯丙氨酸([M+H]+=238.1074)(图2c)。其含量分别为17.3mg/L,38mg/L和11.7mg/L,分别为对照例4的1.38倍,1.85倍和1.5倍。其浓厚感的风味值为对照例3的1.15倍。
实施例5
一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,将浸泡后的黄豆进行蒸煮,蒸煮压力为0.12MPa,保压时间为8min,蒸煮处理的温度为121℃,然后冷却至40℃,过滤取滤渣得到熟豆;混料:将熟豆与面粉、曲精混合均匀,面粉与熟豆的质量比为1:2.5,曲精使用米曲霉,接种量为干黄豆和面粉总重量0.06wt%,得到大曲;
(2)制曲:将步骤(1)所得大曲进行固态培养,其中在35℃下培养24h,再在28℃下培养24h;在固态培养16h后翻曲一次,继续培养6h后第二次翻曲,继续培养得成曲;
(3)发酵:将步骤(2)所得成曲与盐水混合均匀,所述盐水的质量百分比浓度为17wt%,步骤(2)所述成曲和盐水体积比1:1.25,得到酱醪;将所述酱醪发酵到6d按照105CFU/mL接种量接种山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC 2938,继续发酵至40d,经灭菌和过滤取滤液得到成品黄豆酱。
(4)物质测定:取1mL黄豆酱稀释20倍,再加入3倍体积的乙腈,离心(8000rpm,4℃,15min)后取上清液,再稀释4倍,进入UPLC-MS/MS进行鉴定。
(5)电子舌测定:取1mL黄豆酱稀释100倍,使用味觉分析系统进行滋味分析。
对照例5:步骤(3)不接种山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC 2938,其余条件相同得到空白样品5。
相比于对照例5,实施例5在接种山梨假丝酵母(Candida sorbosivorans)NCYC2938(国家酵母菌种保藏中心National Collection of Yeast Cultures,细胞编号为2938)后,成品黄豆酱中检测到乳酰亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2a),乳酰异亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2b),乳酰苯丙氨酸([M+H]+=238.1074)(图2c)。其含量分别为15.4mg/L,25.2mg/L和9.6mg/L,分别为对照例4的1.23倍,1.03倍和1.38倍。其浓厚感的风味值为对照例3的1.27倍。
实施例6
一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,将浸泡后的黄豆进行蒸煮,蒸煮压力为0.12MPa,保压时间为8min,蒸煮处理的温度为121℃,然后冷却至40℃,过滤取滤渣得到熟豆;混料:将熟豆与面粉、曲精混合均匀,面粉与熟豆的质量比为1:2.5,曲精使用米曲霉,接种量为干黄豆和面粉总重量0.06wt%,得到大曲;
(2)制曲:将步骤(1)所得大曲进行固态培养,其中在35℃下培养24h,再在28℃下培养24h;在固态培养16h后翻曲一次,继续培养6h后第二次翻曲,继续培养得成曲;
(3)发酵:将步骤(2)所得成曲与盐水混合均匀,所述盐水的质量百分比浓度为17wt%,步骤(2)所述成曲和盐水体积比1:1.25,得到酱醪;将所述酱醪发酵到6d按照105CFU/mL接种量接种似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC 10232,继续发酵至40d,经灭菌和过滤取滤液得到成品黄豆酱。
(4)物质测定:取1mL黄豆酱稀释20倍,再加入3倍体积的乙腈,离心(8000rpm,4℃,15min)后取上清液,再稀释4倍,进入UPLC-MS/MS进行鉴定。
(5)电子舌测定:取1mL黄豆酱稀释100倍,使用味觉分析系统进行滋味分析。
对照例6:步骤(3)不接种似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC 10232,其余条件相同得到空白样品6。
相比于对照例6,实施例6在接种似平滑假丝酵母(Candida metapsilosis)ATCC10232后,成品黄豆酱中检测到乳酰亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2a),乳酰异亮氨酸([M+H]+=204.1230)(图2b),乳酰苯丙氨酸([M+H]+=238.1074)(图2c)。其含量分别为27.3mg/L,44.7mg/L和17mg/L,分别为对照例4的2.18倍,1.69倍和2.26倍。其浓厚感的风味值为对照例3的1.71倍。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式,仅用于解释本发明,而非限制本发明,本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)泡豆与蒸煮:将黄豆用水浸泡,升温进行蒸煮处理,冷却,过滤取滤渣,得到熟豆,然后将所述熟豆、面粉及曲精混合均匀,得到大曲;
(2)将步骤(1)所述大曲进行固态发酵,得到成曲;所述固态发酵,包括:先在28-36℃条件下发酵16-24 h,再在26-28℃下发酵16 h-26 h;在所述固态发酵开始后第14-18 h完成第一次翻曲,在完成第一次翻曲后的4-7 h完成第二次翻曲;
(3)将步骤(2)所述成曲与盐水混合均匀,得到酱醪;将所述酱醪进行第一次发酵处理,然后接种假丝酵母,进行第二次发酵处理,灭菌,过滤取滤液,得到豆类发酵制品;所述假丝酵母的接种量为105-106 CFU/mL;所述假丝酵母为似平滑假丝酵母、拟平滑假丝酵母、近平滑假丝酵母及山梨假丝酵母中的一种。
2.根据权利要求1所述的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,步骤(1)所述黄豆浸泡在水中的时间为6-10 h;步骤(1)所述蒸煮处理的时间为5-17 min,蒸煮处理的压力为0.1-0.12MPa,蒸煮处理的温度为121-125℃。
3.根据权利要求1所述的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,步骤(1)所述熟豆的温度为32-45℃,所述面粉与黄豆的质量比为1:2-1:10。
4.根据权利要求1所述的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,步骤(1)所述曲精为米曲霉,按照干重计,所述曲精的接种量为黄豆与面粉两者总质量的0.04-0.5wt%。
5.根据权利要求1所述的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,步骤(3)所述盐水的质量百分比浓度为18-22%;步骤(3)所述盐水与步骤(2)所述成曲的体积比为1:1.25-1:2.5。
6.根据权利要求1所述的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,步骤(3)所述第一次发酵处理的时间为6-60 d。
7.根据权利要求1所述的提高豆类发酵制品中乳酰氨基酸含量的方法,其特征在于,步骤(3)所述第二次发酵处理的时间为30-75 d。
8.一种由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的豆类发酵制品。
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