JP2002511236A - コーヒーアロマの回収方法およびアロマ製品 - Google Patents
コーヒーアロマの回収方法およびアロマ製品Info
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Abstract
Description
マに関する。回収したアロマはインスタントコーヒーのアロマ付けに有用である
。
を結びつけているからである。製品がそれを連想させるアロマを欠く場合、その
製品に対する消費者の認知に悪影響を及ぼす。これはインスタントコーヒー分野
で特に問題であるが、他の分野にも存在する。抽出、濃縮、および乾燥を含む工
業的方法により得たインスタントコーヒー粉末は通例実質的にアロマが少ない。
このため、インスタントコーヒーの加工中発散するコーヒーアロマを回収し、乾
燥前にこれらのアロマを濃縮コーヒー抽出物に、またはインスタントコーヒー粉
末に再添加することが通例である。
っとも普通には焙煎豆の粉砕中、およびコーヒー固体の濃縮および乾燥前にコー
ヒー抽出物の蒸気ストリッピングにより回収される。
される。この特許明細書には焙煎し、粉砕したコーヒーをカラムに入れ、約40
℃に維持する方法を開示する。次にコーヒー層は水を噴霧して加湿し、コーヒー
粒子からのアロマの移動を助ける。不活性ガス、通例は窒素を約44℃に加熱し
、層の下部からカラムに導入する。不活性ガスが層を通過する際、アロマをコー
ヒー粒子からストリッピングする。次に不活性ガスはコンデンサーに送り、約5
℃の温度で操作して不活性ガスの水を凝縮させる。脱水不活性ガスは最後に極低
温コンデンサーに送り、アロマをフロストとして凝縮させる。次にフロストを回
収する。
/10721号明細書に開示される。この方法では、粉砕コーヒーは長い混合帯
を撹拌しながら輸送する。同時に、水性液を長い混合帯に噴霧して、粉砕コーヒ
ーを輸送および撹拌しながら加湿する。長い混合体の加湿粉砕コーヒーから遊離
するアロマガスは取出し、集取する。同様の方法は英国特許第1466881号
および米国特許第4092436号明細書に記載される。
ムの外側のコーヒー粉砕物の予備−湿潤を生ずることである。シベツ・エムおよ
びデスロジェル・エヌ・ダブリュー、1979、コーヒー テクノロジー、AV
Iパブリッシング社、334頁によれば、これは実際に「1時間未満に重い、望
ましくないフレーバおよび天然コーヒー抽出物の損失を伴なう気抜けを生ずる」
ので悪い。シベツおよびデスロジェルはコーヒー粉砕物の最初の加湿は抽出セル
またはカラム内で行なうべきであることを強調する。従って予備湿潤による粉砕
コーヒーからのアロマの回収は粉砕コーヒーがアロマの良い起源であるに拘らず
通常実施されない。
湿潤中捕集されるものではない。従って、さらにアロマが後の加工中捕集されな
ければ、いくらかのアロマ成分が失われる。このアロマはインスタントコーヒー
粉末に添加される場合、インスタントコーヒー粉末から調製した飲料のアロマを
改良する。さらに、通例の回収技術の多くはアロマ成分を損傷し、または変質さ
せる。
る。この方法は、 粉砕コーヒーの水性スラリー液を供し、 実質的に向流方法でガスを使用してスラリーからアロマ成分をストリッピング
してアロマ成分を含有する着香ガスを供し、次いで、 アロマ成分を着香ガスから集取するものである。
る利点を供する。さらに、アロマ成分は抽出前にコーヒーからストリッピングさ
れるので、アロマの熱分解は最少に減少する。また、これらのアロマ成分は容易
に再添加して増加および改良されたアロマおよびフレーバを有する可溶性コーヒ
ー製品を供することができる。
ー化し、またはコーヒー豆全粒を水性液によりスラリー化し、次にコーヒー豆を
粉砕することにより供することができる。粉砕コーヒーは約1〜約3mm範囲の
平均粒度を有することが好ましい。
物を粉末に乾燥して着香可溶性コーヒー粉末を供する工程を含むことが好ましい
。
作では、着香ガスは約0°〜約98℃の範囲の温度で凝縮させ、第2操作では、
着香ガスは約−80℃未満の温度で極低温凝縮処理する。第1操作は1つ以上の
工程で行なうことができる。例えば、着香ガスは約80°〜約95℃の範囲の温
度で、第2工程で約0°〜約10℃の範囲の温度で凝縮処理できる。別法では、
着香ガスは約20°〜約50℃の範囲の温度で凝縮処理できる。
ラリーからストリッピングされる。アロマ成分のストリッピングに使用するガス
は好ましくは低圧ガス、例えば約100KPa未満のゲージ圧の蒸気である。
なくとも約0.35当量μg/gフランおよび少なくとも約0.25当量μg/
gジケトンを含む。
少なくとも約0.60当量μg/gフランおよび少なくとも約0.40当量μg
/gジケトンを含む。
。
ク12は密封してアロマの損失を防止する。別法では、混合タンク12から逸出
する任意のアロマ成分は、例えばアロマ成分をコンデンサーに送ることにより集
取すべきである。コーヒー10は全粒豆形または粉砕形でよい。粉砕コーヒーを
使用する場合、コーヒー粒度は約1〜約3mmの範囲が好ましい。焙煎コーヒー
代用物、例えばチコリは混合タンク12に添加することもできる。水性液14も
混合タンク12に導入してコーヒー10をスラリー化する。水性液14は有利に
は水または下流の抽出操作から得たコーヒー抽出液である。コーヒー抽出液の使
用は好ましい。水性液14の温度は好ましくは約20°〜約99℃、例えば約8
0°〜約99℃の範囲である。
成スラリー16の固体含量は約1〜約30重量%であるような量で十分である。
約5〜約15重量%の固体含量は好ましい。
のコーヒーがスラリー16の生成前に粉砕されていない場合、スラリー16はス
トリッピングカラム18に輸送される前に湿式粉砕機20に向けられる。次にス
ラリー16の全粒豆は湿式粉砕機で適当な粒度、例えば約1〜約3mmの範囲に
粉砕される。任意の適当な湿式粉砕機20を使用できる。適当なスラリーポンプ
(図示せず)はストリッピングカラム18にスラリーを輸送するために使用する
。
しい。これは約90℃以上の温度の水性液14を使用し、またはスラリー16を
熱処理、好ましくは間接加熱することにより達成できる。
れ、ストリッピングカラム18を通して下方に流れる。有利には蒸気であるが、
窒素、二酸化炭素または蒸気、窒素および二酸化炭素の混合物でもよいストリッ
ピングガス24は、ストリッピングカラム18の底部に隣接するストリッピング
カラム18に導入される。ストリッピングガス24はスラリーに対し実質的に向
流で、ストリッピングカラム18を通して上方に流れる。ストリッピングガス2
4はストリッピングカラム18を通して流れるので、スラリーのコーヒーからア
ロマ成分をストリッピングし、輸送する。蒸気、コーヒーからの遊離ガス、およ
び輸送アロマ成分から形成されるガス流26はストリッピングカラム18の上部
から除去される。ストリッピングしたスラリー28はストリッピングカラム18
の下部から除去される。
24量は、選択したストリッピングカラム18の型の拘束内で望むように選択で
きる。導入される乾燥コーヒーに対し約5〜約100重量%の蒸気のストリッピ
ング割合が適当である。例えば約10〜約20%の一層低いストリッピング割合
では、スラリーから取出されるアロマ成分の総量は少ない。しかし下流で生成す
るコーヒー抽出物を稀釈でき、アロマを抽出物と再組合せする場合の少量の水分
を集める。使用蒸気圧は約100KPa(ゲージ)以下、例えば約20KPa(
ゲージ)以下が好ましい。蒸気の発生に使用する水は蒸気に形成前脱酸素処理す
ることが好ましい。望む場合、窒素のような不活性キャリアガスはストリッピン
グガス24と一緒にストリッピングカラムに導入できる。
る。適当なストリッピングカラムは当業者には周知で、方法の條件および流体の
特徴により適当なカラムを容易に選択できる。しかし、ディスクおよびドーナツ
カラムは適度に操作でき、特にこれらは詰まり難いので良いことが分かる。
るために処理される。これは常法技術を使用して行なうことができる。例えば、
ガス流26はコンデンサー装置28に送られる。コンデンサー装置28はガス流
26からアロマの大部分を凝縮させるのに十分な低温で操作される。約50℃以
下の温度が適するが、30℃以下に冷却することは好ましい。1個以上のコンデ
ンサーを使用することは好ましいが、各連続するコンデンサーは前のコンデンサ
ーより低温で操作する。好ましくは下流の大部分のコンデンサーは約0°〜約1
0℃の温度で操作する。
0°〜約95℃で第1凝縮工程処理できる。これは最初に水を凝縮させる。次に
非−凝縮および濃縮アロマ成分はより低温で、例えば約0°〜約50℃で第2凝
縮工程処理してアロマ液30を供することができる。
出液の着香に使用できるアロマ成分を含有する。
コンデンサー(図示せず)に向けることができる。多数の適当な極低温アロマコ
ンデンサーは既知であり、文献に報告されている。しかし、特に適する極低温ア
ロマコンデンサーは米国特許第5182926号および5323623号明細書
に記載される。この極低温アロマコンデンサーの操作のそれ以上の詳細は特許の
開示から得ることができる。明らかに、例えば米国特許第5030473号明細
書に開示される他の極低温アロマコンデンサーは使用できる。極低温アロマコン
デンサーで集取したアロマはフロスト形である。フロストは下記のようにコーヒ
ー抽出液にアロマ付与するために使用できる。別法では、フロストはコーヒー油
またはコーヒー油含有エマルジョンのような適当な基質と合せることができる。
この着香キャリアは有利には最終製造の可溶性コーヒー粉末に添加される。
出系(図示せず)に輸送される。抽出系は任意の適当な系でよく、この面は本発
明では重要でないからである。適当な抽出形は固定層セルの電池、プラグフロー
リアクター、移動層反応装置などを含む。抽出処理中、コーヒー粉砕物は1回以
上の熱可溶化工程処理することができる。
のコーヒー抽出液は濃縮する代りに水性液14として使用できる。次にコンデン
サー系28から取り出されるアロマ液30は濃縮抽出物に添加できる。望む場合
、アロマ液30のアロマ成分は濃縮抽出物に添加前濃縮できる。これはストリッ
ピングカラムで一層高いストリッピング割合を使用する場合、濃縮抽出物の稀釈
を避けるために必要である。濃縮は部分凝縮、精留、膜濃縮および凍結濃縮のよ
うな通例方法を使用して行なうことができる。
着香抽出物は通例方法、例えば噴霧乾燥または凍結乾燥で乾燥して着香、可溶性
コーヒー粉末が供される。勿論、アロマ液30およびアロマフロストは他の着香
目的に使用できる。
を有する着香コーヒー粉末を形成することが分かった。熱水に溶解する場合、粉
末は特にコーヒーの性質、ボディおよび焙煎の程度でフレーバおよびアロマ強度
の高い製品を供する。
びジケトンを含有する。フランおよびジケトンはコーヒー粉末製品から調製した
飲料のアロマおよびフレーバに寄与し、飲料を改良する。
μg/gフランおよび少なくとも約0.25当量μg/gジケトンを含有する。
好ましくは、コーヒー粉末製品はさらに少なくとも約0.02当量μg/gの各
5−メチルフルフラールおよび2,3−ヘキサンジオンを含有する。一層好まし
くは、コーヒー粉末製品は少なくとも約0.04当量μg/gの2,3−ヘキサ
ンジオンを含有する。
g/gフランおよび少なくとも0.40当量μg/gジケトンを含有する。好ま
しくは、コーヒー粉末製品はさらに少なくとも0.02当量μg/gの各5−メ
チルフルフラールおよび2,3−ヘキサンジオンを含有する。一層好ましくは、
コーヒー粉末製品は少なくとも約0.65当量μg/gフラン、少なくとも約0
.04当量μg/gの各5−メチルフルフラール、2−メチル−ピラジンおよび
2,3−ヘキサンジオンを含有する。
2,5−ジメチルフラン、2−ビニルフラン、ジヒドロ−2−メチル−3(2H
)フラノン、2−フランカルボキシアルデヒド、2−ビニル−5−メチルフラン
、2−フランメタノール、5−メチルフルフラール、2−フランメタノールアセ
テート、2−[(メチルチオ)メチル]フラン、2,2′−メチレンビスフラン
および1−(2−フラニルメチル)−1H−ピロールを含むフラン群の化合物を
意味する。
3−ヘキサンジオンを含むジケトン群の化合物を意味する。
量μgを意味する。
スクロマトグラフィおよびマス分光法を使用して分析する。アロマ成分はパージ
および捕集方法を使用してガスクロマトグラフに導入する。ガスクロマトグラフ
で分離した成分はマス分光法を使用して検出する。ガスクロマトグラフおよびマ
ス分光法の條件は次の通りである。 カラム Restak RTX−1 60m×0.25mm×1.0μm 流速 20ml/分、Heキャリアガス スプリット比 20:1 初期温度 35℃ 初期保持時間 1分 温度上昇割合 4℃/分 最終温度 230℃ 溶媒の遅れ 0分 スキャン範囲 35〜260amu 電子エネルギー 70ボルト
で表わす。 或る種の化合物に対する分析方法の検出限度は次の通りである。 勿論一層低量のこれらの化合物は他の技術を使用して検出できる。
る。焙煎および粉砕コーヒーは約1.4mmの平均粒度を有する。約8〜10重
量%の可溶性コーヒー固体を含有するコーヒー抽出物も約2.7kg/分の割合
でスラリータンクに供給する。 形成スラリーはスラリーポンプを使用してディスクおよびドーナツストリッピ
ングカラムの上部に供給する。カラムは12段階を有する。カラムの内部直径は
23cmで、各段階の高さは20cmである。約20KPa(ゲージ)未満の低
圧の蒸気をストリッピングカラムの底部に供給する。蒸気の流速は変えて焙煎お
よび粉砕コーヒーに対し15〜90重量%の蒸気のストリッピング割合の範囲を
供する。 ストリッピングカラムを出る着香ガス流は約20℃で操作するコンデンサーで
凝縮する。凝縮液を集取し、アロマ成分を分析する。未凝縮ガスは米国特許第5
,182,926号明細書に記載のように操作する極低温アロマ収集器に輸送す
る。アロマフロストは極低温アロマ収集器で集取した。 次にストリッピングカラムを出るストリッピングしたスラリーは3個の抽出反
応器および2個の可溶化反応器から形成される連続抽出系で抽出される。収量は
約50〜53重量%である。得た抽出物は濃縮して約40重量%以上の可溶性コ
ーヒー固体を含有する濃縮抽出物を供する。 コンデンサーからの凝縮液は濃縮抽出物に添加し、抽出物は噴霧乾燥塔で可溶
性粉末に乾燥する。方法は極低温アロマ収集器からのフロストを濃縮抽出物に添
加することを除いて反復する。 1さじの各可溶性粉末を85℃の150ml熱水に溶解する。調製したすべて
の飲料は良好なコーヒー性質、酸度、ボディおよび焙煎度を有する、いれた時の
ようなフレーバおよびアロマを有する。高ストリッピングで製造した可溶性粉末
から調製した飲料は一層多いフレーバおよびアロマを有する。添加フロストを有
する可溶性粉末から調製した飲料はカップ上に一層多いアロマおよび焙煎度をは
っきり有する。
次に生成スラリーは湿式のライン内粉砕機に送り、豆を約2.4mmの平均粒度
に粉砕する。次にスラリーはストリッピングカラムに輸送する。カラムのストリ
ッピング割合は焙煎および粉砕したコーヒーに対し90重量%の蒸気である。次
にストリッピングカラムを出る着香ガス流は充填精留カラムで精留して濃縮する
。カラムの精留部分は1.5mの長さで、ストリッピング部分は長さ1.2mで
ある。沸騰割合は720ml/分に固定する。精留コンデンサーの凝縮液を集取
し、約10重量%の焙煎および粉砕コーヒーを含む。 1さじの各可溶性粉末を85℃の150mlの熱水に溶解する。調製したすべ
ての飲料はいれた時のようなフレーバおよびアロマを有する。さらに、飲料は例
1で調製した飲料より一層の焙煎度、ボディおよびバランスを有することが知覚
される。
の抽出反応器および2個の可溶化反応器から形成される連続抽出系で抽出する。
抽出條件は実質的に例1のものと同じである。次に得た抽出物は通例方法でスト
リッピングカラムで蒸気ストリッピングする。ストリッピングカラムを出る着香
ガス流は例1のコンデンサーのものと実質的に同一の條件下で操作するコンデン
サーで凝縮する。 ストリッピングカラムを出る抽出物は濃縮して約40重量%以上の可溶性コー
ヒー固体を含有する濃縮抽出物を供する。コンデンサーからの凝縮液は濃縮抽出
物に添加し、抽出物は噴霧乾燥塔で可溶性粉末に乾燥する。 1さじの可溶性粉末を85℃の150mlの熱水に溶解し、飲料のアロマ成分
を分析した。結果は次の通りである。 例1の方法から調製したすべての可溶性コーヒー飲料は低ストリッピング割合
であっても高いアロマカウントを有する。さらに、例3の粉末から調製した飲料
はフレーバおよびアロマの少ないことが認められる。
方法を反復する。次にストリッピングカラムを出る着香ガス流は部分凝縮により
濃縮する。2個のコンデンサーを使用し、第1コンデンサーは約90°〜約10
0℃で操作し、第2コンデンサーは約5°〜約15℃で操作する。 第1コンデンサーの凝縮液は主として水を含むので、処分する。第2コンデン
サーの凝縮液は集取し、約15重量%の焙煎および粉砕したコーヒーを含む。 濃縮抽出物は噴霧乾燥の代りに凍結乾燥して粉末を得る。 本例の粉末から調製した飲料のアロマ強度を例3の粉末から調製した飲料のも
のと比較する。 本例の粉末から調製した飲料は高いアロマカウントを有する。さらに、例3の
粉末から調製した飲料はフレーバおよびアロマの少ないことが認められる。
割合で例1の方法を反復する。次にストリッピングカラムを出るアロマ付与ガス
流は充填精留カラムで精留して濃縮する。カラムの精留部分の長さは1.5mで
、ストリッピング部分の長さは1.2mである。沸騰割合は720ml/分に固
定する。 精留コンデンサーの凝縮液を集め、約10重量%の焙煎および粉砕コーヒーを
含む。 濃縮抽出物は凍結乾燥または噴霧乾燥で粉末にする。 本例の粉末から調製した飲料のアロマ強度を例3の粉末から調製した飲料のも
のと比較する。 本例の粉末から調製した飲料は非常に高いアロマカウントを有する。さらに、
例3の粉末から調製した飲料はフレーバおよびアロマの少ないことが知覚される
。
品、15%ストリッピングでフロストを添加しない例1により製造した可溶性粉
末、および例5の各噴霧乾燥可溶性粉末を使用する。すべての製品は噴霧乾燥で
ある。1さじの各可溶性粉末を85℃の150ml熱水に溶解し、飲料のアロマ
成分を分析した。結果は次の通りである。 例1および5の飲料は市販品から調製した飲料と少なくとも同じ高さの全アロ
マおよびフラン量を含有する。さらに、例1および5の飲料は次の最高量を有す
る市販品の飲料より少なくとも100%多いジケトンを含有する。ジケトンはコ
ーヒー飲料にバター様ノートを供する原因となるもので、望ましい。例1および
5の飲料は2,3−ヘキサンジオンの検出しうる量も含有するが、他の飲料は含
有しない。
割合で反復する。ストリッピングカラムを出る着香ガス流は次に凍結濃縮により
濃縮する。 凍結濃縮系を出る濃縮液を集取し、約10重量%の焙煎および粉砕コーヒーを
含む。 本例の粉末から調製した飲料のアロマ強度は例3の粉末から調製した飲料のも
のと比較する。 本例の粉末から調製した飲料は非常に高いアロマカウントを有する。さらに、
例3の粉末から調製した飲料はフレーバおよびアロマの少ないことが知覚される
。
、90%ストリッピングでフロスト添加した例5により製造した可溶性粉末、9
0%ストリッピングでフロスト添加しない例5により製造した可溶性粉末、60
%ストリッピングでフロスト添加しない例5により製造した可溶性粉末、40%
ストリッピングでフロスト添加しない例5により製造した可溶性粉末、および4
0%ストリッピングでフロスト添加しない例4により製造した可溶性粉末を使用
する。すべての製品は凍結乾燥である。 1さじの各可溶性粉末を85℃の150ml熱水に溶解する。飲料のアロマ成
分を分析する。さらに、焙煎コーヒー豆は市販抽出装置でいれ、可溶性粉末から
調製した飲料と実質的に同じ強度の飲料を供する。結果は次の通りである。 90%ストリッピングで、フロスト添加した例5の粉末により調製した飲料は
いれたコーヒーのものと実質的に同じアロマ化合物プロフィルを有する。さらに
、飲料はいれたもののようなフレーバおよびアロマを有する。例4および5の粉
末から調製したすべての飲料は非常に高量のフラン、5−メチルフルフラール、
ジケトン、2,3−ヘキサジオンおよび2−メチル−ピラジンを有する。フラン
は飲料に焙焼ノートを供する原因であり、非常に望ましい。 例4および5の粉末から調製した飲料は市販品で入手しうる粉末から調製した
飲料より一層高いいれた時のフレーバおよびアロマ、焙煎度、ボディおよびバラ
ンスを有することが知覚される。
Claims (10)
- 【請求項1】 コーヒー粉砕物の水性スラリー液を供し、実質的に向流方法
でガスを使用してスラリーからアロマ成分をストリッピングし、アロマ成分を含
有する着香ガスを供し、次いでアロマ成分を着香ガスから集取する、コーヒーか
らアロマ成分の回収方法。 - 【請求項2】 コーヒー粉砕物のスラリーはコーヒー豆全粒を水性液でスラ
リー化し、次にコーヒー豆を湿式粉砕する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 コーヒー粉砕物は約1〜約3mm範囲の平均粒度を有する、
請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 第1操作で着香ガスを約0°〜約50℃の範囲の温度で凝縮
させ、第2操作で約−80℃未満の温度で極低温凝縮させて集取する、請求項1
記載の方法。 - 【請求項5】 アロマ成分は、ディスク型およびドーナツ型ストリッピング
カラムでスラリーからストリッピングする、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 アロマ成分のストリッピングに使用するガスは約100KP
a未満のゲージ圧である、請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 少なくとも約0.35当量μg/gのフランおよび少なくと
も約0.25当量μg/gのジケトンを含みかつ次の工程、 コーヒー粉砕物の水性スラリー液を供し、実質的に向流方法でガスを使用して
、スラリーからアロマ成分をストリッピングして、アロマ成分を含有する着香ガ
スを供し、 着香ガスからアロマ成分を集取し、 可溶性コーヒー固体をコーヒー粉砕物から抽出し、そして抽出可溶性コーヒー
固体を濃縮して濃縮コーヒー抽出物を供し、 濃縮コーヒー抽出物と集取したアロマ成分を合せて着香抽出物を供し、次いで 着香抽出物を噴霧乾燥して着香コーヒー粉末を供する工程を含む方法により製
造する、噴霧乾燥した着香可溶性コーヒー粉末。 - 【請求項8】 少なくとも約0.60当量μg/gのフランおよび少なくと
も約0.40当量μg/gのジケトンを含み、そして次の工程、 コーヒー粉砕物の水性スラリー液を供し、 実質的に向流方法でガスを使用して、スラリーからアロマ成分をストリッピン
グしてアロマ成分を含有する着香ガスを供し、 アロマ成分を着香ガスから集取し、 可溶性コーヒー固体をコーヒー粉砕物から抽出しそして抽出可溶性コーヒー固
体を濃縮して濃縮コーヒー抽出物を供し、 濃縮コーヒー抽出物と集取したアロマ成分を合せて着香抽出物を供し、次いで 着香抽出物を凍結乾燥して着香コーヒー粉末を供する工程を含む方法により製
造する、凍結乾燥した着香可溶性コーヒー粉末。 - 【請求項9】 少なくとも約0.35当量μg/gのフランおよび少なくと
も約0.25当量μg/gのジケトンを含む、噴霧乾燥した着香可溶性コーヒー
粉末。 - 【請求項10】 少なくとも約0.60当量μg/gのフランおよび少なく
とも約0.40当量μg/gのジケトンを含む、凍結乾燥した着香可溶性コーヒ
ー粉末。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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