CN114343188B - 改善风味的水解蛋白组合物及其制备方法 - Google Patents

改善风味的水解蛋白组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了改善风味的水解蛋白组合物,组合物中包含麦芽糊精、水解蛋白粉和阴离子多糖,进一步还包括复合矿物质、复合维生素、植物脂肪粉、食用香精和甜味剂;组合物采用阴离子多糖改善了水解蛋白以及复合矿物质中金属阳离子盐引起的涩味,提高了消费者的使用愉悦感,提高了感官接受度和依存性,进而对进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱、需对营养素进行补充的人群起到更好的营养支持作用;纯干法混合工艺,操作简便,节省工序及能耗。

Description

改善风味的水解蛋白组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及含蛋白质的组合物,特别涉及改善风味的水解蛋白组合物及其制备方法。
背景技术
水解蛋白是一种利用酶将大分子蛋白进行水解,得到短肽或者氨基酸。水解蛋白无需消化分解即可直接被肠上皮细胞吸收利用,适用于胃肠功能弱或胃肠功能不全、吸收面积减少、胰液分泌不足的病人,一方面解决部分特殊人群对大分子蛋白过敏或者因消化功能弱导致大分子蛋白消化吸收不良引起腹泻等症状,另一方面也可以提高蛋白的消化、吸收速度,可以起到快速补充蛋白的作用。因此,水解蛋白广泛应用于消化功能弱的老人和病人的食品中,以及预防牛奶蛋白过敏的婴幼儿配方食品中。
但是蛋白质在水解的过程中,带来了一些不良风味,而涩味就是其中之一。涩味的产生会严重降低产品使用时的愉悦感,降低了使用者对产品感官接受度和依存性。(M.T.Zhang,etal.Comparison of a central location test versus a home usagetest for consumer perception of ready-to-mix protein beverages[J].Journal ofDairy Science,2020,103(4),3107-3124.)文章中Zhang等人研究发现,涩味是导致乳清蛋白饮料不受消费者喜爱的重要原因之一,因此大大限制了水解蛋白类产品在营养干预中作用的发挥。此外,考虑到营养性全面的要求,通常产品中会强化多价金属阳离子盐,例如铁盐、钙盐等,所有这些物质都会导致口腔上皮的收缩、拉伸或起皱,更加重了涩味的强度。
“涩味”是唾液蛋白与产生涩味的物质之间发生反应,形成不溶性聚集体,引起唾液蛋白质沉淀或口腔(表面)的摩擦力增加,最终导致口腔粘膜润滑丧失,引发涩味的口感(B.G.Carter,etal.Invitedreview:Astringency in whey protein beverages[J].Journal of Dairy Science,2020,103(7),5793-5804)。这是一组复杂的感觉,涉及口腔表面的干燥、粗糙,以及口腔黏膜和肌肉的紧缩、拖拽或起皱的感觉。严格地讲,涩味是一种感觉或触觉,而非味觉。在乳清蛋白饮料中研究发现,pH的高低也会影响涩味的强度(J.W.Beecher,etal.Factors regulating astringency of whey protein beverages[J].Journal of Dairy Science,2008,91(7),2553-2560)。尽管水解蛋白产生涩味的机理还尚不清楚,但是参考已经有广泛研究的多酚类物质产生涩味的机理,推测是与酶解乳清蛋白过程中产生的短肽或氨基酸等带正电荷的“酸性”物质有关,类似的机理M.A.Drake等人在2020年的综述也提到了,主要是与唾液蛋白产生不溶沉淀或聚合物,导致口腔(表面)润滑性降低。
目前改善水解蛋白或矿物质涩味的方法主要通过降低引起涩味物质的添加或通过包埋、涂覆阻断剂等手段对涩味物质进行特殊处理。降低添加量的同时也降低了水解蛋白或矿物质的营养价值,进而影响营养干预效果;此外,采用包埋等特殊处理手段工序复杂,能耗较高,带来人力和资源的浪费。
发明内容
发明目的:本发明旨在提供能改善风味的水解蛋白组合物;本发明的另一目的是提供组合物的制备方法。
技术方案:本发明的改善风味的水解蛋白组合物,按重量份包含麦芽糊精40-60份,水解蛋白粉10-30份和阴离子多糖0.5-15份。
其中,水解蛋白粉是指以动物蛋白或植物蛋白为原料,经蛋白酶水解,随后的水解产物经过过滤和喷雾干燥得到的成品,水解蛋白粉是蛋白质的主要来源,也是涩味的主要来源,发明人研究发现,阴离子多糖能起到改善水解蛋白涩味的作用,而麦芽糊精是碳水化合物的主要来源,此外也可作为填充物,但对改善水解蛋白的涩味不起作用。
本发明另一种改善风味的水解蛋白组合物按重量份包含淀麦芽糊精40-60份,水解蛋白粉10-30份,阴离子多糖1-20份和复合矿物质0.1-10份。该组合物中,复合矿物质是矿物元素的重要来源,也是涩味的另一来源,发明人研究发现,阴离子多糖还能改善复合矿物质的涩味。
进一步地,上述水解蛋白组合物按重量份包含麦芽糊精40-60份,水解蛋白粉10-30份,阴离子多糖1-20份,复合矿物质0.1-10份,植物脂肪粉5-15份,复合维生素0.1-2,食用香精0.05-0.3份和甜味剂0.003-0.015份。其中,植物脂肪粉是脂肪的主要来源;复合维生素是维生素的重要来源,增加营养的同时带来一定的药剂味;食用香精主要用于掩盖复合维生素的药剂味和水解蛋白的腥味;甜味剂用于掩盖水解蛋白的苦味。
优选的,所述阴离子多糖为黄原胶、高甲氧基果胶、羧甲基纤维素钠(CMC)或卡拉胶中的任意一种。
优选的,所述水解蛋白粉为水解乳清蛋白粉、海洋鱼低聚肽粉、大豆肽粉或小麦低聚肽粉中的任意一种。
优选的,所述复合矿物质按重量份包含焦磷酸铁0.1-2份,葡萄糖酸锌0.1-2份,碘化钾0.001-0.02份,硫酸铜0.01-0.1份,硫酸锰0.01-0.1份,亚硒酸钠0.0001-0.001份,碳酸钙1-10份,磷酸氢钙3-18份,柠檬酸钠3-18份,柠檬酸钾3-18份和碳酸镁3-10份。
优选的,所述复合维生素按重量份包含醋酸视黄酯0.4-0.7份,胆钙化醇0.1-0.4份,dl-α醋酸生育酚1-4份,植物甲萘醌0.04-0.09份,盐酸硫胺素0.04-0.09份,核黄素0.04-0.09份,盐酸吡哆醇0.1-0.5份,氰钴胺0.1-0.5份,烟酰胺0.1-0.9份,叶酸0.01-0.09份,D-泛酸钙0.1-0.9份,L-抗坏血酸钠8-16份,D-生物素0.001-0.008份和牛磺酸1-9份。
优选的,所述甜味剂为三氯蔗糖、甜菊糖苷或罗汉果糖苷等。
所述改善风味的水解蛋白组合物的制备方法,将所有原料按质量比进行干粉混合至均匀,混合时间30分钟,混合转速10转/分钟;含有复合矿物质的组合物,先将复合矿物质中的碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋。
所述的阴离子多糖在含水解蛋白组合物中的应用。
发明机理:蛋白质在水解过程产生短肽或氨基酸等带正电荷的“酸性物质”,这些物质与唾液蛋白产生不溶沉淀或聚合物,导致口腔(表面)润滑性降低,产生涩味。发明人研究发现,阴离子多糖上的羧基可与水解蛋白中的“酸性”物质先一步结合,形成络合物。这种相互作用使蛋白质分子逐步被阴离子多糖分子包围,且随着阴离子多糖浓度的增加,络合程度进一步增强,涩味的产生也更弱,但当二者的反应进入平衡阶段,这时即使再增加阴离子多糖的浓度,涩味也无明显变化。
此外,金属阳离子盐,例如锌盐、铁盐、钙盐等,会引起唾液蛋白变性,进而导致口腔上皮的收缩、拉伸或起皱,加重了产品涩味的强度。而对于产品中的金属阳离子盐,阴离子多糖作用机理是,在口腔表面形成一层粘膜,阻断唾液蛋白产生不溶沉淀或聚合物,减少涩味物质与味蕾之间直接接触的机会,抑制口腔上皮收缩,从而抑制涩味的产生,降低涩味被感知的强度。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著优点:(1)组合物采用阴离子多糖改善了水解蛋白以及金属阳离子盐引起的涩味,提高了消费者的使用愉悦感,提高了感官接受度和依存性,进而对进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱、需对营养素进行补充的人群起到更好的营养支持作用;(2)阴离子多糖选用羧甲基纤维素钠时,改善组合物涩味的效果最好;(3)纯干法混合工艺,操作简便,节省工序及能耗。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精40份,水解乳清蛋白粉10份,羧甲基纤维素钠(CMC)0.5份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
实施例2
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精50份,大豆肽粉20份,高甲氧基果胶8份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min;其中大豆肽粉也可为小麦低聚肽粉,高甲氧基果胶也可为卡拉胶。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
实施例3
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精60份,海洋鱼低聚肽粉30份,黄原胶15份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
对比例1
在实施例1的基础上,不加羧甲基纤维素钠,其他条件不变。
对比例2
在实施例2的基础上,不加高甲氧基果胶,其他条件不变。
对比例3
在实施例3的基础上,不加黄原胶,其他条件不变。
对比例4
在实施例2的基础上,用浓缩乳清蛋白粉替换大豆肽粉,其他条件不变。
对比例5
在实施例3的基础上,改变黄原胶的份数为30份,其他条件不变。
实施例4
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精40份,水解乳清蛋白粉10份,CMC 1份,复合矿物质0.1份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
上述复合矿物质包括:焦磷酸铁0.1份、葡萄糖酸锌0.1份、碘化钾0.001份、硫酸铜0.01份、硫酸锰0.01份、亚硒酸钠0.0001份、碳酸钙1份、磷酸氢钙3份、柠檬酸钠3份、柠檬酸钾3份、碳酸镁3份,其中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋处理。
实施例5
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精50份,海洋鱼低聚肽粉20份,黄原胶20份,复合矿物质10份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
上述复合矿物质包括:焦磷酸铁2份、葡萄糖酸锌2份、碘化钾0.02份、硫酸铜0.1份、硫酸锰0.1份、亚硒酸钠0.001份、碳酸钙10份、磷酸氢钙18份、柠檬酸钠18份、柠檬酸钾18份、碳酸镁10份,其中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋处理。
实施例6
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精60份,大豆肽粉30份,高甲氧基果胶10份,复合矿物质5份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
上述大豆肽粉也可为小麦低聚肽粉,高甲氧基果胶也可为卡拉胶;复合矿物质包括:焦磷酸铁1份、葡萄糖酸锌1份、碘化钾0.01份、硫酸铜0.05份、硫酸锰0.05份、亚硒酸钠0.0005份、碳酸钙8份、磷酸氢钙10份、柠檬酸钠10份、柠檬酸钾10份、碳酸镁8份,其中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋处理。
对比例6
在实施例4的基础上,不加羧甲基纤维素钠,其他条件不变。
对比例7
在实施例5的基础上,不加黄原胶,其他条件不变。
对比例8
在实施例6的基础上,不加高甲氧基果胶,其他条件不变。
对比例9
在实施例4的基础上,矿物质中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁不进行超微粉碎和包埋处理,其他条件不变。
实施例7
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精40份,植物脂肪粉5份,水解乳清蛋白粉10份,羧甲基纤维素钠(CMC)1份,复合矿物质0.1份,复合维生素0.1份,香草粉末香精0.05份,三氯蔗糖0.003份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
上述复合矿物质包括:焦磷酸铁0.1份、葡萄糖酸锌0.1份、碘化钾0.001份、硫酸铜0.01份、硫酸锰0.01份、亚硒酸钠0.0001份、碳酸钙1份、磷酸氢钙3份、柠檬酸钠3份、柠檬酸钾3份、碳酸镁3份,其中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋处理;复合维生素包括:醋酸视黄酯0.4份、胆钙化醇0.1份、dl-α醋酸生育酚1份、植物甲萘醌0.04份、盐酸硫胺素0.04份、核黄素0.04份、盐酸吡哆醇0.1份、氰钴胺0.1份、烟酰胺0.1份、叶酸0.01份、D-泛酸钙0.1份、L-抗坏血酸钠8份、D-生物素0.001份、牛磺酸1份。
实施例8
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精60份,植物脂肪粉15份,海洋鱼低聚肽粉30份,黄原胶20份,复合矿物质10份,复合维生素2份,香草粉末香精0.3份,罗汉果糖苷0.015份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
上述复合矿物质包括:焦磷酸铁2份、葡萄糖酸锌2份、碘化钾0.02份、硫酸铜0.1份、硫酸锰0.1份、亚硒酸钠0.001份、碳酸钙10份、磷酸氢钙18份、柠檬酸钠18份、柠檬酸钾18份、碳酸镁10份,其中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋处理;复合维生素包括:醋酸视黄酯0.7份、胆钙化醇0.4份、dl-α醋酸生育酚4份、植物甲萘醌0.09份、盐酸硫胺素0.09份、核黄素0.09份、盐酸吡哆醇0.5份、氰钴胺0.5份、烟酰胺0.9份、叶酸0.09份、D-泛酸钙0.9份、L-抗坏血酸钠16份、D-生物素0.008份、牛磺酸9份。
实施例9
本发明的改善风味的水解蛋白组合物,制备方法:称量麦芽糊精50份,植物脂肪粉10份,大豆肽粉20份,高甲氧基果胶10份,复合矿物质5份,复合维生素1份,香草粉末香精0.1份,甜菊糖苷0.009份,投入三维运动混合机中,设置混合转速为10r/min,混合时间为30min。取混合后的物料,加入约50℃温水,配制成质量分数为10%的溶液,对所得溶液进行感官评分。
上述大豆肽粉也可为小麦低聚肽粉,高甲氧基果胶也可为卡拉胶;复合矿物质包括:焦磷酸铁1份、葡萄糖酸锌1份、碘化钾0.01份、硫酸铜0.05份、硫酸锰0.05份、亚硒酸钠0.0005份、碳酸钙5份、磷酸氢钙10份、柠檬酸钠10份、柠檬酸钾10份、碳酸镁6份,其中碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,然后与麦芽糊精进行混合包埋处理;其中复合维生素包括:醋酸视黄酯0.5份、胆钙化醇0.25份、dl-α醋酸生育酚2.5份、植物甲萘醌0.06份、盐酸硫胺素0.06份、核黄素0.06份、盐酸吡哆醇0.3份、氰钴胺0.3份、烟酰胺0.5份、叶酸0.05份、D-泛酸钙0.5份、L-抗坏血酸钠12份、D-生物素0.005份、牛磺酸5份。
对比例10
在实施例7的基础上,不加羧甲基纤维素钠(CMC),其他条件不变。
对比例11
在实施例8的基础上,不加黄原胶,其他条件不变。
对比例12
在实施例9的基础上,不加高甲氧基果胶,其他条件不变。
对比例13
在实施例7的基础上,用黄原胶替换羧甲基纤维素钠(CMC),其他条件不变。
对比例14
在实施例7的基础上,用高甲氧基果胶替换羧甲基纤维素钠(CMC),其他条件不变。
对比例15
在实施例7的基础上,用卡拉胶替换加羧甲基纤维素钠(CMC),其他条件不变。
对比例16
在实施例7的基础上,不加香草粉末香精,其他条件不变。
对比例17
在实施例7的基础上,不加三氯蔗糖,其他条件不变。
组合物风味评估
为了有效评估涩味的改善结果,建立了一套感官分析评定的方法。首先根据GB/T16291.2-2010的规定筛选感官评定人员。挑选敏感度、辨别度高且稳定性、重复性好的8名评定员组成评定分析小组。品评小组通过语言开发产生统一的描述词汇库,然后采用线性标度对样品的感官特性进行评价,最后利用统计分析方法分析所得感官试验数据,试验设置对照组,评分记为m,每个试验组设置3个平行,评分记为n,口感改善率=(m-n)÷m×100%。
评定人员在评定开始前不能吸烟、喝酒或进食有刺激性,每次品尝15-30ml,记录吞咽后停留15秒后的感觉,评定方法和标准如下:
(1)确定评分尺度
将本品的各感官尺度分为6个档次,见下表。其中,从左到右感官特性指标强度依次增强。
表1本品感官评分表
评分 0 1 2 3 4 5
强度 不存在 微弱 适中 较强 很强
(2)确定描述词汇表
表2本品的描述词汇及定义
描述词汇 定义
涩味 当口腔黏膜的蛋白质被凝固时,所引起的收敛感觉
滞留感 产品在口中所感知到味觉的持续时间
沙粒感 矿物质在口中所感知到的颗粒感
甜味 像糖或蜜的味道
香味 食物味道好,令人愉悦
(3)制定感官答题卡
表3感官答题卡
实施例1-3以及对比例1-5的感官评估结果见表4。
表4组合物风味评估结果
样品 涩味平均评分 涩味改善率%
实施例1 1.2 65.7(相对于对比例1)
实施例2 1.4 64.1(相对于对比例2)
实施例3 0.9 80.0(相对于对比例3)
对比例1 3.5 ——
对比例2 3.9 ——
对比例3 4.5 ——
对比例4 4.0 ——
对比例5 0.9 0
由表4可知,实施例1~3相对于对比例1~3,添加阴离子多糖后,均改善了水解蛋白粉的涩味,改善率最高达80.0%。
实施例2与对比例4的差异在于实施例2采用的是水解蛋白大豆肽粉,而对比例2采用的是非水解蛋白浓缩乳清蛋白粉,结果表明,阴离子多糖对非水解蛋白的涩味改善不起作用。
实施例3与对比例5的结果表明,当阴离子多糖与水解蛋白分子结合后,反应进入平衡阶段,即使再增加阴离子多糖的浓度,涩味也无明显变化。
实施例4-6以及对比例6-9的感官评估结果见表5。
表5组合物风味评估结果
由表5可知,实施例4~6相对于对比例6~8,添加阴离子多糖后,改善了水解蛋白粉的涩味,改善率最高达71.8%。
对比例9在实施例4基础上没有对复合矿物质中的碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,包埋处理,由实验结果可以看出,阴离子多糖对于矿物质涩味也能较好的改善。对矿物质中的碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,包埋处理,可辅助改善组合物的涩味,主要是改善了组合物的滞留感和沙粒感。
实施例7-9以及对比例10-17的感官评估结果见表6。
表6组合物风味评估结果
由表6可知,实施例7~9相对于对比例10~12,添加阴离子多糖后,均改善了水解蛋白粉的涩味,改善率最高达82.5%。
对比例13~15相对于实施例7,添加了不同种类的阴离子多糖,结果表明,羧甲基纤维素钠对涩味的改善效果最好,改善率达80.0%,其次是黄原胶,改善率为71.4%;高甲氧基果胶和卡拉胶对涩味的改善效果接近。
对比例16相较于实施例7,未添加香草粉末香精,结果表明其涩味无明显差异,甜味受香味的影响减弱12%,香味减弱85%。
对比例17相较于实施例7,未添加甜味剂,结果表明其涩味无明显差异,甜味减弱92%,香味受甜味的影响减弱8%。

Claims (5)

1.一种改善风味的水解蛋白组合物,其特征在于,所述组合物按重量份包含麦芽糊精40-60份,水解蛋白粉10-30份,阴离子多糖1-20份和复合矿物质0.1-10份,所述阴离子多糖为黄原胶、高甲氧基果胶、羧甲基纤维素钠或卡拉胶中的任意一种;所述水解蛋白具有涩味;所述复合矿物质按重量份包含焦磷酸铁0.1-2份,葡萄糖酸锌0.1-2份,碘化钾0.001-0.02份,硫酸铜0.01-0.1份,硫酸锰0.01-0.1份,亚硒酸钠0.0001-0.001份,碳酸钙1-10份,磷酸氢钙3-18份,柠檬酸钠3-18份,柠檬酸钾3-18份和碳酸镁3-10份。
2.根据权利要求1所述的改善风味的水解蛋白组合物,其特征在于,所述组合物按重量份还包含植物脂肪粉5-15份,复合维生素0.1-2,食用香精0.05-0.3份和甜味剂0.003-0.015份。
3.根据权利要求1所述的改善风味的水解蛋白组合物,其特征在于,所述水解蛋白粉为水解乳清蛋白粉、海洋鱼低聚肽粉、大豆肽粉或小麦低聚肽粉中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的改善风味的水解蛋白组合物,其特征在于,所述复合维生素按重量份包含醋酸视黄酯0.4-0.7份,胆钙化醇0.1-0.4份,dl-α醋酸生育酚1-4份,植物甲萘醌0.04-0.09份,盐酸硫胺素0.04-0.09份,核黄素0.04-0.09份,盐酸吡哆醇0.1-0.5份,氰钴胺0.1-0.5份,烟酰胺0.1-0.9份,叶酸0.01-0.09份,D-泛酸钙0.1-0.9份,L-抗坏血酸钠8-16份,D-生物素0.001-0.008份和牛磺酸1-9份。
5.一种权利要求1所述的改善风味的水解蛋白组合物的制备方法,其特征在于,将复合矿物质中的碳酸钙、磷酸氢钙和碳酸镁进行超微粉碎,与麦芽糊精进行混合包埋,然后与其他原料按质量比进行干粉混合至均匀。
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