CN1984572B - 熔结粉末甜食 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种熔结粉末甜食及其制造方法。

Description

熔结粉末甜食

发明领域

本发明涉及熔结(sintered)粉末甜食。

发明背景

发明人为Rostagno等人、题为“通过熔结生产模压食品的方法”的US专利4,394,395涉及由粉末状食品起始材料，尤其是含低脂肪、高碳水化合物的起始材料制备单独的模压食品制品的方法。将模压粉末状起始材料暴露以减少最终产品的湿度，并在熔结之前加压以使颗粒压实。结果由这种方法得到的产品通常坚硬、易碎或干燥。

需要提供能够产生爽口(light-eating)、快速溶解感受的甜食。爽口形式就是其中的质地特征在于在口中融化的品质、不腻、具有多孔结构并且较脆的形式。

发明概述

本发明的一个目的是避免或减少前述熔结甜食产品的至少一种缺点，以及该甜食产品的生产方法。

在本发明的第一个方面，包括至少一部分由熔结粉末组成、具有轻质质地的熔结粉末甜食，其特征在于密度为0.1-0.6g/ml、优选0.2-0.5g/ml、更优选0.25-0.35g/ml，闭孔孔隙率为15-70、优选25-60、更优选40-50％，开孔孔隙率为10-45、优选20-40、更优选25-35％，总孔隙率为15-90、优选30-75、更优选40-65％。

在本发明的另一方面，提供了一种包括由熔结粉末组成的夹心部分的熔结粉末甜食，其具有在口中融化的品质的质地、多孔和较脆的结构并且不腻。

本发明另一方面提供了用于生产粉末甜食的方法，包括以下步骤：得到含有单独的颗粒的粉末起始材料；并且无需压实粉末，熔结所述粉末，使得各个颗粒在其表面融化并彼此粘合形成结构性的、多孔、融合的产品。

本发明的其它方面和特征通过参照本发明下述特定实施方案的描述对本领域熟练技术人员来说将变得明显。

附图简述

图1代表孔穴孔隙率和开孔孔隙率的示意图。

图2代表本领域现有技术状态的熔结产品的SEM图像。

图3代表根据本发明的熔结产品的SEM图像。

详细说明

在本说明书中，术语孔穴或开孔孔隙率(参见图1中A)作同义词使用。在轻质较脆的产品例如本发明的产品之一中的开孔或孔穴孔隙率的定义为由至少三个颗粒之间的空间产生的开放空间的总区域。开孔对外部“开放”且空气或液体可容易地进入该空间而无须结构溶解。100％的孔穴孔隙率将表示没有颗粒而只有空间，0％将表示只有实心颗粒而没有任何空间。

在本说明书中，术语闭孔孔隙率(参见图1中B)定义为限制在固体内部的孔或空间的总量。没有一定程度的所述固体溶解液体不能进入孔中。

需要注意的是，在本说明书中，除非另有说明所有百分数以重量表述，并且当表述孔隙率或密度时，其仅仅表示甜食产品熔结的部分，也就是说不包括涂层、内含物等。

本发明涉及一种熔结产品，其可用于例如乳品甜食例如乳品甜食的夹心，或用于任何其它甜食。所述熔结产品可用一层或多层覆盖，例如一层巧克力如白巧克力、牛奶巧克力、黑巧克力，复合巧克力或其它甜食涂层包括糖基甜食产品。

本发明的熔结产品可用作甜食产品的夹心，然而还可根据本领域技术人员的知识使用。例如，其可用作威化之间的填充、作为涂层的一部分或作为涂层。其还可用于分层产品，其中一层由本发明的熔结产品形成，而另一层由不同颜色和/或密度的本发明的另一熔结产品形成；或者另一层可进一步例如为松脆的巧克力层。熔结的块也可原样使用而不用涂层或其它组分。熔结材料可用做其它甜食的内含物(例如巧克力棒中的米粒)。

本发明的熔结产品可包括内含物例如坚果、膨化谷物、巧克力片、糖片、水果块、焦糖块、饼干、威化、奶油等等。

熔结产品必须含有至少一种玻璃态粉末。玻璃态粉末的特征在于存在玻璃转变温度。玻璃态粉末可为乳品粉末，但也可以为其它类型的粉末。例如其可为糖基粉末，例如巧克力粉末，或水果浓缩物粉末，或麦乳精、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体，以及其它碳水化合物。

如果熔结产品由乳品粉末制成，所述乳品粉末含有乳品组分，其可为任何的奶衍生产品或奶组分，例如至少一种奶、奶油、炼乳、无水乳脂肪、奶固体、乳蛋白、乳蛋白分离物、乳清、黄油、酸奶、酪蛋白、酪蛋白酸盐，以及含有蛋白质的乳品代用品。乳品代用品包括大豆蛋白质、大豆蛋白分离物、豆乳、小麦蛋白、小麦蛋白分离物和椰奶。优选的乳品组分为奶粉，例如脱脂奶粉或全脂奶粉。优选对乳品组分进行选择，使得所得产品的质地多孔、较脆，并具有在口中融化的品质。

如果所述熔结产品由糖基粉末制成，所述粉末含有至少一种碳水化合物或具有玻璃转化点的其它材料或其组合，例如麦芽糖糊精、玉米糖浆固体、果糖、右旋糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖，或其它单糖、二糖或多糖。所述组合物还可包括其它成分例如蛋白质、调味剂或脂类。

当所述熔结乳产品由全脂或脱脂奶粉和其它的奶衍生产品以及任何其它糖基粉末制备时，其可为消费者提供“爽口”形式的高乳固体产品。“爽口”是用于描述产品质地的术语。有利的是，本发明产品可以是脆的、多孔的，具有在口中融化的品质，并且不腻。当使用奶产品时，此熔结产品可比许多其它甜食产品更有营养、具有与一杯液态奶相当的奶固体量、增加的钙含量和升高的乳蛋白水平。例如，用奶固体来表示的话，由含有70％奶粉的乳品粉末制成且涂有白巧克力的棒每100克最终产品可提供约43克奶固体。同时，与传统脂肪基甜食相比，所述乳产品夹心提供了吃起来爽口、不腻的特点。所述产品具有鲜奶味道。目前甜食领域中不存在这种组合的产品特征(高含量的奶固体、鲜奶味道、爽口的质地)。

所述熔结乳产品中还可含有甜味剂。可用于本发明的甜味剂为本领域已知的并且包括但不限于：玉米糖浆例如高麦芽糖玉米糖浆、小麦糖浆、低分子量淀粉或麦芽糖糊精、蔗糖、果糖、含水蔗糖、右旋糖、麦芽糖、乳糖、麦芽三糖、糖蜜、蜂蜜、半乳糖，以及本领域已知的糖代用品，例如山梨糖醇、木糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、糖精、阿斯巴甜、麦芽糖醇或异麦芽糖醇(isomalte)，以及其混合物。

根据一个方面，基于乳品粉末起始材料的重量，起始乳品粉末中甜味剂的比例可为0-50重量％。优选起始乳品粉末中的甜味剂例如蔗糖的重量为10-20％。在一个方面，本发明提供由含有60-90％奶粉(例如全脂奶粉)、10-20％蔗糖和10-20％麦芽糖糊精的乳品粉末制成的乳品甜食。在一个方面，所述乳品粉末起始材料含有70％奶粉、15％蔗糖和15％麦芽糖糊精。

根据另一方面，基于粉末起始材料的重量，起始碳水化合物基粉末中甜味剂的比例可为1-100重量％。优选起始粉末中的甜味剂例如24DE玉米糖浆固体的重量为20-80％。在一个方面，本发明提供由含有90-98％24DE玉米糖浆固体、0-9％蔗糖、0-3％调味剂的粉末制成的甜食。

该起始材料，其或为乳品基或为糖基，可以为所述起始材料与其它粉末的混合物。其它粉末可以为例如

可可粉、果粉、巧克力粉。所述其他粉末的比例必须处于这样的水平，其使得粉末的组合在最终的混合物中仍然提供至少15％的闭孔孔隙率。实际量取决于各个粉末的闭孔孔隙率。

优选地，甜食产品的熔结部分具有足够低的含水量以将Tg保持在环境温度之上；由于不同材料具有不同的Tg，给出精确的数字并不恰当，然而我们可以说甜食产品的熔结部分优选具有小于12％，更优选小于6％，并且更优选少于5％的含水量。

所述熔结产品可包括任何其它组分，例如调味剂、着色剂、填料、酸化剂、稳定剂、乳化剂、缓冲剂，以及小甜食产品。实例包括水果提取物、果粉、麦芽糖糊精、可可、咖啡、菊苣、谷类如发芽谷物、脂肪、卵磷脂、煮过的焦糖、巧克力牛轧糖、坚果、糖浆、巧克力碎块、膨化谷物和干果或尺寸减少的或整个的果脯。这些组分可为粉末形式，或可为与乳品粉末混合的较大的碎块，例如巧克碎块或水果碎块。

根据本发明一个方面的熔结甜食产品具有轻质的质地。所述轻质的质地由结构性多孔基体产生，该基体在咬下后会快速溶于口中，不会在牙齿上留下发粘的残余物。该产品的质地可从质量上和物理上描述。孔隙率(闭孔孔隙率、开孔或孔穴孔隙率以及总孔隙率)为样品中存在空气空间的量的量度，并且因此为产品紧密度的量度。“在口中融化”的品质可以作为溶解速率函数来测量：产品溶解越快，“在口中融化”的品质越好。密度和硬度也是产品质地的量度。

根据本发明一个方面的产品优选具有的密度为0.1-0.6g/ml、优选0.2-0.5g/ml、更优选0.25-0.35g/ml，闭孔孔隙率为15-70、优选25-60、更优选40-50％，开孔孔隙率为10-45、优选20-40、更优选25-35％，总孔隙率为15-90、优选30-75、更优选40-65％。其它量度可用于公开本发明熔结产品的轻质质地，例如硬度和溶解速率。然而这些参数与上述公开的参数有关，例如孔隙率决定溶解速率，并且孔隙率和密度决定硬度。然而为了完全公开本发明，根据本发明的产品优选具有1-10秒的溶解速率(在85℃搅拌下7克样品分散在400ml水中的一半时间)和4000-40000克力的硬度。

这些量度为质地的量度并且仅仅与甜食产品的熔结部分有关，即其不包括涂层或其它可能的组分，例如用作层的巧克力或威化，或者内含物例如坚果。

该熔结的乳产品可用一层或多层覆盖，例如一层巧克力，如白巧克力、乳品巧克力或黑巧克力，以及其它甜食涂层。这些外层可进一步包括坚果、水果、谷类、糖果，以及本领域熟练技术人员已知的其他成分。当存在这些外层时，其可补充乳产品夹心的味道。

用于生产本发明粉末甜食的方法包括熔结。熔结包括通过施加热和/或湿度、仅使颗粒表面融化而将大量粉末颗粒的相邻表面结合使粉末形成粘合的物质。熔结加强了粉末物质并且通常产生密实作用。粉末物质始于玻璃态。在足够的热和/或湿度下粉末物质达到玻璃转变温度(Tg)，在此温度颗粒进入橡胶态，并且表面上变粘并彼此融合。当除去热和/或湿度时，颗粒回到低于Tg的温度，并且碎块作为固体回到玻璃态。对于粉末例如奶粉来说，Tg与水分含量逆相关。因此，如果粉末经受足够的湿度，达到Tg不需要温度升高。

本发明的熔结产品可通过包括以下步骤的方法制成：提供粉末起始材料；无须压实粉末，将所述粉末熔结，使得各个颗粒在其表面融化并彼此粘合形成结构性的、多孔、融合的产品。

本发明甜食产品的熔结部分在熔结之前不应压实。实际上，常规熔结(如Rostagno所述)具有压实步骤，例如通过活塞等在最小1kg/cm²的压力下进行。据报道，该压实用于保证高水平的颗粒与颗粒的接触。我们已经发现：通过控制熔结条件，无须大范围压实就可得到粘合物质。

至少一定比例的粉末起始材料通过喷雾干燥法制备。所要求的比例要足够在任何混合粉末的最终组合物中达到最少15％的闭孔孔隙率。粉末的组分溶于溶液中，并将所得溶液喷雾干燥。空气、氧化亚氮、二氧化碳或氮气可用于泡沫喷雾干燥所述水溶液。使用气体注入系统以将气体限制到粉末中，产生以闭孔孔隙率测量的多孔结构。其它可用于改变颗粒形状和大小的因素包括喷嘴类型、液体溶液粘度和喷雾速率。当喷雾同时作为奶混合物进行干燥时，所得粉末具有一定比例的通过快速脱水和冷却产生的无定型物质。

如上所述，其它组分可在喷雾干燥之前(在这种情况下他们优选是可溶的)或喷雾干燥之后加入到粉末中，例如加入爆米花、巧克力碎块、坚果、干果、可可粉、麦芽粉、调味剂、晶体物质、改性蛋白质，或者本领域熟练技术人员已知的其它小的内含物。

优选这些粉末组分的粒径为大约0.001-3.0mm(1-3000μm)。

举例来说，在一个方案中，如果只有喷雾干燥粉末用于熔结(没有涂层并且没有内含物)，所述熔结材料特征在于0.1-0.6g/ml的密度、15-70％的闭孔孔隙率、10-45％的开孔孔隙率和15-90％的总孔隙率。

将粉末熔结无须预先压实，这是本发明方法的本质特征之一。由于压实损害轻质和多孔质地，不进行压实是重要的。

升高温度和/或湿度使得粉末的温度在Tg之上。如果温度太高，所述粉末会不利地发褐、焦糖化，以及结构坍塌和/或收缩。在达到超过Tg的温度时，各个颗粒进入橡胶态并且表面上变粘并彼此融合。在冷却到低于Tg时，碎块以固体回到玻璃态。熔结的时间和温度取决于多种因素，包括Tg、粉末的组成、粉末的水分含量、进行熔结的空间中的湿度等等。

优选在熔结过程中例如通过增加湿度或者通过在熔结过程中将粉末覆盖来防止水分损失。保留水分增强了在较低温度下的融合，同时避免发褐和形成不受欢迎的异味。

一旦熔结完成，可使该结构性的多孔产品回到低于Tg的温度以使该产品再固化。

熔结可以通过将粉末放在一个较大的容器或在各个容器中进行。如果熔结通过将粉末放在一个较大的容器中进行，则各个部分可在熔结之后、冷却之前或之后分开。

或者在一个方面，可使用模具。在这种情况下该方法可包括以下步骤：用粉末例如乳品粉末松散填充模具；熔结粉末使得各个颗粒在其表面融化并彼此粘合形成多孔的、结构性的融合产品；以及将产品从其模具中移出。熔结过程中可将模具覆盖以防止水分损失，或者将加热单元中的空气加湿到高于所述粉末在工作温度下的Aw(水活度)的水平。取决于所需形状和大小，可使用本领域熟练技术人员已知的任何类型的模具用于制造所述甜食。例如，可使用球形模具或棒形模具。

在另一应用中，所述粉末可松散地铺展在薄片或带子上，并且各个颗粒再次在其表面融化促进彼此粘合而形成多孔的、结构性的融合产品，其可被切成所需的形状和大小。可将粉末薄片覆盖以防止水分损失，或者将加热单元中的空气升高到高于所述粉末在工作温度下的Aw的水平。

根据本发明生产熔结产品的方法可包括以下步骤：首先，将任何玻璃态的粉末或小颗粒填充到模具中，或将其预制成片状或其它单独的形状。如前所述，必须理解的是所述粉末可为不同粉末的混合物。任选如果需要的话进行轻轻地刮擦，以刮平表面和/或从模具或成型装置的表面除去过量的粉末。粉末/颗粒不进行压实，从而在玻璃转变温度(Tg)之上通过塑性流动使颗粒之间形成结合。当产品冷却到Tg之下时，则这样的结合固定化。由于形成的结合主要仅发生在颗粒表面，初级颗粒整体性基本上未受影响。在某些情况下，可以将模具翻转以在加热之前使粉末/颗粒脱模。粉末/颗粒的粘着特性使得其保持模具的形状。所述模具、薄片或形成的粉末/颗粒可在熔结热处理过程中密封闭合以防止水分损失，或者如果加热环境的相对湿度升高到足以保持粉末的水分，则可以保持对空气开放。然后所述粉末或颗粒在接近于粉末玻璃转变温度的温度下进行一段时间的热处理。对于大多数配制剂来说，温度将为40-140℃，持续时间为几分钟(通常5-20分钟)，在此期间，模具、薄片或形成的粉末/颗粒保持相同取向。如果进行模压，熔结之后将产品在Tg之下冷却以固化产品。如果形成薄片，产品可切成形状。熔结之后，将预成形的块冷却。

如果需要的话，则碎块可用其它甜食产品涂布。

如前所述，根据本发明的产品具有甜食领域未知的结构和在口中的效果。这些效果通过如图2和3举例说明。

图2表示本领域现状，其中非多孔颗粒被融合。尽管存在开孔孔隙率有助于在口中溶解，但该颗粒的确没有任何闭孔孔隙率。此效果在于唾液或溶剂可进入颗粒之间使结合断裂，但没有快速进入颗粒内部。对于具有相同组成的材料来说，该颗粒的溶解速率比本发明的颗粒要慢。舌头上的颗粒非常明显并且在缓慢溶解的过程中可感觉到砂质或沙感(基于相同原料)。

图3清楚地显示了本发明颗粒的多孔特性。闭孔孔隙率提供了溶剂进入颗粒的通道并且提高溶解速率。另外，孔周围的壁很薄，再次提高了溶解速率。本发明的颗粒在口中具有最小的砂质或沙感。

实施例1

使用氮气喷射将增甜的奶混合物泡沫喷雾干燥，产生低密度和高度多孔(30-70％的闭孔孔隙率)的喷雾干燥的甜奶粉。甜的奶混合物的初始配制剂为70％全脂奶粉、15％蔗糖和15％麦芽糖糊精(干基)。然后用此粉末松散填充传统模具。将模具覆盖并在对流炉中加热以将粉末的温度升高至其玻璃转变温度(Tg)之上。在加热之前不进行压实。炉温设定在280°F(约137℃)并将甜食置于炉中约10分钟。将甜食冷却并从模具中移出。

然后将此碎块或甜食夹心用传统的巧克力或多种复合涂层包糖衣。

最终产品是轻质的且快速溶于口中，并且不粘牙。其提供高水平的奶固体(75％)并具有鲜奶味道。

实施例2

将乳品基混合物干燥以产生低密度和高度多孔(30-70％的闭孔孔隙率)的粉末。乳品基混合物的初始配制剂为70％全脂奶粉、0-15％蔗糖和15-30％低DE玉米糖浆固体(干基)。然后将此粉末松散填充在传统模具中，制成预成形薄片或预成形的单独的碎块。然后将所述粉末在覆盖的模具中或者将粉末暴露于潮湿空气(12-21％RH(相对湿度))加热到粉末的玻璃转变温度之上以将产品熔结。在加热之前不进行压实。炉温设定在240°F(约115.5℃)并将甜食置于炉中约8分钟。然后将甜食产品冷却以达到固态。此产品特征在于0.1-0.6g/ml的密度、15-70％的闭孔孔隙率、10-45％的开孔孔隙率和15-90％的总孔隙率。

然后将此碎块或甜食夹心使用传统的巧克力或多种复合涂层包糖衣。

最终产品是轻质的并且快速溶于口中，并且不粘牙。其提供高水平的奶固体(50-100％)并具有鲜奶味道。

实施例3

具有不同物理性能的两种或多种粉末/颗粒可用于形成独特的产品。粉末/颗粒可为无定形或结晶的(一种必须至少部分处于玻璃态并且一种必须具有最小的闭孔孔隙率，从而使得当两种材料混合时混合物的闭孔孔隙率为至少15％)。粉末的例子包括但不限于：奶粉、果粉、Nesquik、Milo、调味剂和着色剂。通过以下应用生产的产品特征在于0.1-0.6g/ml的密度、15-70％的闭孔孔隙率、10-45％的开孔孔隙率和15-90％的总孔隙率。此应用可以以下列方式使用：

实施例3A

两种或多种粉末，一种主要为无定形玻璃态且一种主要为晶体材料，可干混在一起并熔结成薄片或单独的碎块。对于高结晶的糖产品的例子来说，将闭孔孔隙率为40％的干的乳品基混合物以50/50的比例与Nesquik(其具有高比例的结晶蔗糖)干混。所得干混合物铺展在烘干盘上以形成薄片，然后在约5％RH的空气中加热约2分钟，2分钟后将空气湿度升高到约20％RH以熔结产品。将产品另外加热4分钟。在此4分钟期间，通过加入补充空气(5％RH)将炉内的湿度降低到约14％。在加热之前不进行压实。炉温设定在240°F(约115.5℃)。然后将甜食产品冷却以达到固态。

实施例3B

具有不同玻璃转变温度的两种或多种粉末可干混在一起并熔结成薄片或单独的碎块。这种干混物必须在防止具有较低玻璃化转变温度的材料烧焦和结构坍塌的温度下熔结。在此温度下，该成分的塑性流动将会引起其余较高玻璃化转变的材料粘在其上，从而不必达到更高的温度就可将全部干混物熔结。所得产品的特征包括0.1-0.6g/ml的密度、15-70％的闭孔孔隙率、10-45％的开孔孔隙率、15-90％的总孔隙率、4000-40000克力的硬度和1-10秒的溶解速率。例如，闭孔孔隙率为40％的干乳品基混合物与干树莓粉末以50/50的比例干混。所得干混合物铺展在烘干盘上以形成薄片，然后在约5％RH的空气中加热约2分钟，2分钟后将空气湿度升高到约12％RH以熔结产品。将产品另外加热3分钟。在此3分钟期间，通过加入补充空气(5％RH)将炉内的湿度降低到约8％。在加热之前不进行压实。炉温设定在220°F(约104.4℃)。然后将甜食产品冷却以达到固态。

具有不同玻璃化转变点的两种粉末可用于其中粉末1和粉末2交替的分层产品。所用的温度和RH条件必须确保具有较高Tg的粉末完全熔结。由于粉末的不同玻璃化转变温度，较低Tg的粉末将会形成更易碎的结构，从而产生多质地、多味道的成品。

本发明上述实施方案仅用于举例说明。在不脱离仅由本发明所附的权利要求限定的保护范围的情况下，本领域技术人员可对特定实施方案作出改变、修改和变化。

Claims (12)

1.一种熔结粉末甜食，包括至少具有轻质质地的熔结粉末，其特征在于0.1-0.6g/ml的密度、15-70％的闭孔孔隙率、10-45％的孔穴孔隙率和15-90％的总孔隙率，其中所述闭孔孔隙率为限制在固体内部的孔或空间的总量，所述孔穴孔隙率为由至少三个颗粒之间的空间产生的开放空间的总区域，所述熔结粉末甜食可通过包括以下步骤的方法得到：

(a)得到包括单独的颗粒的喷雾干燥的粉末起始材料；

(b)不压实喷雾干燥的粉末起始材料，熔结该粉末，从而使得各个颗粒在其表面融化并彼此粘合形成结构性的、多孔、融合的产品。

2.根据权利要求1所述的熔结粉末甜食，其中熔结粉末包括无定形颗粒。

3.根据权利要求2所述的熔结粉末甜食，其中所述无定形颗粒为水果、奶、咖啡、硬糖、饼干、威化和/或锅巴。

4.根据权利要求1所述的熔结粉末甜食，其中熔结粉末包括结晶组分。

5.根据权利要求4所述的熔结粉末甜食，其中所述结晶组分为糖、盐、酸和/或淀粉。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的熔结粉末甜食，其中熔结粉末甜食被涂布。

7.一种用于生产至少含有熔结粉末的熔结粉末甜食的方法，包括以下步骤：

(a)得到包括单独的颗粒的喷雾干燥的粉末起始材料；

(b)不压实喷雾干燥的粉末起始材料，熔结该粉末，从而使得各个颗粒在其表面融化并彼此粘合形成结构性的、多孔、融合的产品。

8.根据权利要求7所述的方法，其中起始材料进一步包括可可、麦芽、茶、咖啡、水果、淀粉、其它碳水化合物，以及蛋白质中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述熔结粉末为乳品粉末，该方法进一步包括在熔结过程中防止乳品粉末水分损失的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述熔结粉末为乳品粉末，该方法进一步包括在熔结过程中防止乳品粉末水分损失的步骤。

11.根据权利要求7-10中任意一项所述的方法，进一步包括涂布所述结构性的、多孔、融合的产物的步骤。

12.一种熔结粉末甜食，其根据权利要求7-11中任意一项所述的方法制成。

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