KR20190042174A - 떫은 맛이 감소된 아로니아 분말 및 이의 제조방법 - Google Patents

떫은 맛이 감소된 아로니아 분말 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 떫은 맛이 감소된 아로니아 분말 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 버섯 균사체와 아로니아 페이스트를 공동 배양하여 아로니아 페이스트 내 떫은 맛에 관련된 탄닌 또는 프로안토시아닌 함량을 감소시킴으로써, 떫은 맛이 감소되어 기호도가 향상된 아로니아 분말 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 액체 버섯 균사체와 반응시켜 제조된 아로니아 분말은 탄닌 및 프로안토시아닌 함량이 감소하여 떫은 맛이 감소됨으로써 기호도가 높고 다양한 식품 및 의약부 외품에 첨가하는 기능성 소재로 사용할 수 있다.

Description

떫은 맛이 감소된 아로니아 분말 및 이의 제조방법{Aronia extract with reduced astringency and manufacturing method of the same}
본 발명은 떫은 맛이 감소된 아로니아 분말 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 버섯 균사체와 아로니아 페이스트를 공동 배양하여 아로니아 내 떫은 맛에 관련된 탄닌 또는 프로안토시아닌 함량을 감소시킴으로써, 떫은 맛이 감소되어 기호도가 향상된 아로니아 분말 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
아로니아(Aronia)는 아로니아 장미과(Aronia melanocarpa)의 낙엽 관목의 열매로서 분류학적으로는 식물계 피자식물문, 쌍떡잎식물강, 장미목, 장미과, 배나무아과 아로니아속의 관목으로서 북아메리카가 원산지지만 현재 유럽에서도 인기를 끌고 있으며 국내에서도 관심이 높아지고 있으며 재배 면적이 증가하고 있다. 아로니아는 식용 또는 약용으로 쓰이며, 아로니아 내에는 다양한 비타민, 엽산, 퀴닌산, 안토시아닌, 탄닌, 카테킨을 비롯해 칼슘, 철분, 마그네슘, 아연, 칼륨, 망간 등 다양한 유기미네랄이 포함되어 있고, 특히 항산화 효능이 높은 물질인 안토시아닌 및 폴리페놀의 함량은 딸기, 블루베리, 크랜베리 등에 비해 월등이 많아서 베리류의 과일 중 가장 높다고 알려져 있다. 색과 향이 좋아 잼, 와인, 주스, 차 등 다양한 식자재로서의 이용 가치가 높고, 아로니아에 포함되어 있는 다량의 안토시아닌은 짙은 자줏빛을 띠며 항산화물질, 천연색소로의 사용 가능하고, 그밖에 페놀산류, 플라보노이드류와 같은 생리활성물질은 항산화 효과, 항염증 효과, 항당뇨 효과, 면역조절기능 등 다양한 기능을 가지는 것으로 알려져 있다. 따라서, 아로니아는 음료, 쨈 등의 일반 식품과 건강기능식품 및 의약부 외품 등에 적용되어 이용되고 있다.
하지만, 아로니아는 과피가 두꺼워서 생과를 이용하기 어려워 착즙 등을 통한 농축액이나 분말 형태로 사용되고 있으며, 떫은 맛이 강해서 섭취 시 어려움이 있는 실정이다. 이와 관련하여 아로니아의 떫은 맛을 제거하기 위한 선행문헌(특허문헌 1)에는 떫은 맛을 감소시킨 아로니아 잼의 제조 방법이 개시되어 있다. 하지만, 이 제조 방법은 아로니아 외에 설탕, 구연산 및 기타 과일 혼합물이 첨가되고 있으므로 기타 첨가물에 의해 떫은 맛이 감추어지는 것이 자명하므로 떫은 맛을 감소시키는 기술로 보기는 어렵다. 또한, 아로니아의 떫은 맛을 감소시켜 아로니아의 풍미를 개선하는 방법(특허문헌 2, 특허문헌 3 및 특허문헌 4)에 대한 연구가 진행된 바 있으나, 아로니아의 떫은 맛의 원인을 직접 분석한 연구가 부족한 실정이다.
한편, 버섯은 독특한 향기와 영양 가치에 근거하여 널리 상용되고 있다. 최근에는 버섯이 항암, 콜레스테롤 억제, 미백 등의 약리학적 활성을 갖추고 있는 것으로 밝혀지면서 약용가치도 높이 평가되고 있는데, 버섯 균사체를 배양하여 이러한 활성 성분을 생성할 수 있다. 특히, 버섯 균사체를 액체배양하는 경우 값싸게 대량생산이 가능할 뿐만 아니라 원료 공급이 용이하여 산업화가 쉬운 장점이 있으며 다른 식품 소재와의 혼합에 의한 시너지 효과를 기대할 수 있다.
이에, 본 발명자들은 아로니아 페이스트를 버섯 균사체와 혼합 반응시켜 떫은 맛은 감소되고 고유의 항산화능이 보존된 아로니아 분말의 제조 방법을 개발함으로써, 기능성을 갖추고 관능성이 향상된 아로니아의 새로운 가공 기능성 식품 소재 및 제조 방법을 제공함으로써 본 발명을 완성하였다.
한국등록특허 제 10-1542302호 한국공개특허 제 10-2014-0032678호 한국공개특허 제 10-2017-0014463호 한국공개특허 제 10-2017-0064900호
Suerio L et al., 2007, J Food Sci 7(1): 480-488. S.BENVENUTI et al., 2004, Food Science 69(3), FCT164-FCT169.
본 발명은 상기와 같이 아로니아의 떫은 맛을 감소시켜 기호도를 향상시키는 아로니아의 가공 방법을 제공하기 위해 안출된 것이다.
본 발명의 목적은 떫은 맛이 감소된 아로니아 분말의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 아로니아 분말을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 아로니아 페이스트와 버섯 균사체 배양물을 혼합하여 아로니아의 떫은 맛을 감소시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조되어 기호도가 향상된 아로니아 분말을 제공한다.
본 발명은 다음 단계를 포함하는 아로니아 내 떪은 맛을 감소시키는 방법을 제공한다:
아로니아 페이스트를 제조하는 단계;
버섯 균사체를 제조하는 단계; 및
상기 아로니아 페이스트와 버섯 균사체를 혼합하여 반응시키는 단계.
상기 아로니아 페이스트 제조는, 이 기술 분야에 널리 알려진 방법으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 아로니아 열매를 세척한 후 아로니아 열매와 물을 혼합하고 가열하여 아로니아 페이스트를 제조한다. 더욱 구체적으로는, 아로니아:물을 6:1 내지 4:3, 보다 바람직하게는 4:1로 혼합하여 믹서기에 넣어 분쇄하여 부드러운 상태를 만들어 110 내지 130℃로 5 내지 20분, 보다 바람직하게는 10분간 가열하여 아로니아 페이스트를 제조할 수 있다.
상기 아로니아 페이스트 및 액상 버섯 균사체는 8:1 내지 2:1 비율로, 보다 바람직하게는 4:1 비율로 혼합할 수 있다.
상기 버섯 균사체는 액상으로 제조할 수 있다.
상기 버섯은 표고버섯 또는 상황버섯 중 어느 하나이고 보다 바람직하게는 상기 버섯은 상황버섯이며, 상기 아로니아 페이스트와 액상 버섯 균사체의 혼합 반응은 58 내지 65℃ 항온 수조에서 3 내지 60시간 동안, 보다 바람직하게는 60℃ 항온 수조에서 48시간 동안 실시할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 방법에 따라 제조된 아로니아 분말을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, "탄닌(Tannin)"은 많은 식물에 널리 분포하고 떫은 맛을 가지는 화합물의 총칭으로 Epicatechin, Epicatechin gallate, catechin-3-gallate, gallocatechin-3-gallate 등의 여러 가지 폴리페놀류가 중합되어 있는 고분자 물질이다. 특히, 아로니아에는 이러한 탄닌 성분이 많이 함유되어 있어 떫은 맛이 강하게 느껴지며 이러한 탄닌 성분은 Tannase에 의해 분해될 수 있다(비특허문헌 1).
본 발명에 있어서, "프로안토시아닌"은 올리고머 프로안토시아니딘(OPC, Oligomeric proanthocyanidin) 또는 축합된 탄닌을 의미하고 플라보노이드(폴리페놀)의 일종으로, 암, 심장혈관 질병 등 만성 질병의 예방 효능이 있으며, 아로니아의 떫은 맛에 나타내는 것으로 알려져 있다.
본 발명에 있어서, "액상 버섯 균사체"는 버섯 균사체를 액체 배지에서 배양하여 제조된 액상 배양물을 의미한다.
본 발명에 있어서, "표고버섯"은 넓은잎나무, 구체적으로 밤나무, 졸참나무 또는 상수리나무 등의 마른 나무에 자생하는 버섯으로, 콜레스테롤의 수치를 내리며, 혈압을 낮추는 효능을 나타내므로 고혈압 및 동맥경화의 예방에 유효한 것으로 알려져 있다.
본 발명에 있어서, "상황버섯"은 고산지대에 서식하고 있는 산 뽕나무의 고목에서 자생하는 담자균류의 다년생 버섯으로, 항암작용, 인체 면역력 증강, 해독작용 등의 효과가 탁월한 것으로 알려져 있다. 이러한 효능에 근거하여, 상황버섯은 치료용 또는 보신용 한약 제조시 한약 조성물의 일부로서 첨가되거나 독립적인 약재로 사용되고 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 버섯 균사체의 고체배양은 20 ~ 30℃에서 5~15일 동안 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 버섯 균사체의 액체배양은 20 ~ 30℃, 교반속도 50 ~ 500rpm에서 5 ~ 15일 동안 실시할 수 있으며, 경우에 따라, 통기량 0.1 ~ 2.0vvm의 조건을 추가하여 실시할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 버섯 균사체를 혼합하여 제조된 아로니아 페이트스 내 탄닌 함량은 대조군에 비해 20% 이상 감소하였고 프로안토시아닌 함량은 대조군에 비해 15% 이상 감소한 것을 확인하였다(도 1 및 도 2).
본 발명의 일 실시예에서, 색도는 CIE 표색계에 따라 측정하였다. 국제조명위원회에 따른 방법으로서, L은 명도를 표시하고, a는 적색도를 표시하며 b는 황색도를 표시한다. 본 발명에 따라 제조된 아로니아 분말은 대조군에 비해 황색도가 30% 이상 증가하였다(도 3).
본 발명에 따라 액체 버섯 균사체와 반응시켜 제조된 아로니아 분말은 탄닌 및 프로안토시아닌 함량이 감소하여 떫은 맛이 감소됨으로써 기호도가 높고 다양한 식품 및 의약부외품에 첨가하는 기능성 소재로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 제조한 아로니아 분말 내 탄닌 함량을 분석한 결과에 관한 것이다(청색-대조군, 노란색-표고버섯 처리군, 보라색-상황버섯처리군).
도 2는 본 발명에 따라 제조된 아로니아 분말 내 프로안토시아닌 함량을 분석한 결과에 관한 것이다(청색-대조군, 노란색-표고버섯 처리군, 보라색-상황버섯처리군).
도 3은 본 발명에 따라 제조된 아로니아 분말의 항산화능을 측정한 결과에 관한 것이다(청색-대조군, 노란색-표고버섯 처리군, 보라색-상황버섯처리군).
도 4는 본 발명에 따라 제조된 아로니아 분말의 황색도를 분석한 결과에 관한 것이다(청색-대조군, 노란색-표고버섯 처리군, 보라색-상황버섯처리군).
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
아로니아 페이스트 제조
아로니아 열매를 세척한 후, 아로니아:물을 3:1로 혼합하여 믹서기에 넣어 분쇄하여 부드러운 상태를 만들어 121℃로 10분간 가열하여 아로니아 페이스트를 제조하였다.
액상 버섯 균사체의 제조
천연의 표고버섯과 상황버섯의 자실체에서 갓의 주름부위 절편을 무균 조건에서 잘라내 PDA(Difco Potato Dextrose Agar) 배지에 이식하였다. 3주 경과 후, 새로운 PDA 배지로 옮겨 배양한 다음 액체 배양의 원균으로 사용하였다. 원균은 PDA 고체 배지를 사용하고 26℃ 배양기에서 2 내지 3주 동안 배양하여 사용하였다.
액체 배양은 상기 PDA 배지에서 배양한 균사(원균)를 4×4 ㎜ 크기로 절단하고 PDB(Difco Potato Dextrose Broth)를 액체 배양액으로 사용하여 25℃에서 115rpm으로 1∼2주간 진탕 배양시켜서 액체 버섯 균사체를 제조하였다.
아로니아 분말과 액상 버섯 균사체의 배양
3-1. 배양 방법
실시예 1에 따라 제조된 아로니아 페이스트, 실시예 2에 따라 제조된 버섯 균사체를 4:1 비율(중량부)로 혼합한 후, 60℃ 항온 수조에서 6 내지 48시간 동안 배양하였다. 배양을 진행하면서, 시간대별로 아로니아 페이스트를 수거하여 동결건조 뒤 분말을 제조하여 품질을 측정하였다. 대조군으로 균사체 없이 실시예 1의 아로니아 페이스트만 사용하였다.
3-2. 품질 분석
배양 시간에 따른 아로니아 분말의 품질 분석을 하기와 실시하였다.
당도는 디지털 당도계(Atago, PR201 Palette Refractometer, ATAGO Co., Japen)를 사용하여 측정하였다.
산도는 시료 10 ㎖에 0.1 % 페놀프탈레인 지시약을 첨가하고 0.1 N NaOH 용액으로 적정하여 소비된 NaOH 용액의 양을 tartaric acid(%) 양으로 환산하여 나타내었다.
pH는 pH 미터(Model HM-50G TOADKK, Japan)를 사용하여 측정하였다.
색도는 색차계(Minolta Spectrophotometer CM-3500d, Minolta Co. Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 명도(L, lightness), 색상(a, 적색도, redness), 채도(b, 황색도, yellowness)를 측정하였다. 구체적으로, 아로니아 분말 시료 4g을 취하여 색도를 측정하였으며, 3회 측정값을 평균값으로 나타내어 L값(명도), a값(적색도) 및 b값(황색도)을 비교하였다.
아로니아 분말의 품질 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
균사체
종류
구분 배양 시간
(h)
당도
(° Bx)
총산도
(%)
pH 색 도
L a b
대조군 비교예1 0 6.6 3.9 4.6 27.3 18.2 7.0
비교예2 48 7.0 4.2 4.3 28.2 17.4 7.9
표고버섯균사체 실험예1 0 6.9 3.9 4.4 27.0 17.6 7.9
실험예2 6 6.5 3.7 4.5 30.9 18.6 9.0
실험예3 12 6.2 3.7 4.5 28.5 18.4 9.1
실험예4 24 6.8 3.7 4.4 30.0 16.6 9.1
실험예5 48 6.9 3.9 4.5 29.2 16.9 8.8
상황버섯균사체 실험예6 0 6.7 4.1 4.4 29.2 16.9 8.8
실험예7 6 7.2 4.3 4.5 27.7 18.0 8.3
실험예8 12 7.1 4.3 4.5 28.3 17.5 8.8
실험예9 24 7.0 4.2 4.4 28.3 16.5 10.1
실험예10 48 7.5 4.4 4.5 28.2 16.1 10.6
배양 시간 증가에 따른 당도 변화에서, 표고버섯 균사체 처리군은 대조군과 비슷한 수준이었으나, 상황버섯 균사체 처리군은 대조군에 비해 당도가 증가하였다.
색도의 경우, 대조군에 비해 표고버섯 균사체 처리군 및 상황버섯 균사체 처리군의 b 값이 증가하였는데, 24시간 이후에 더 증가하였다. 특히, 상황버섯 균사체 처리군의 경우 24시간 이상 반응시 대조군 대비 40% 이상 증가하였다.
전체 산도 및 pH에 있어서, 대조군, 표고버섯 균사체 처리군 및 상황버섯 균사체 처리군 간의 차이가 발생하지 않았다.
3-3. 활성 분석
배양 시간에 따른 아로니아 분말의 항산화 활성 및 떫은 맛 감소에 관련된 성분(탄닌, 프로안토시아닌)의 함량 변화를 측정하였다.
프로안토시아닌 함량은 vanillin- H2SO4을 이용하여 분석하였다.
메탄올에 녹인 시료 200uL에 메탄올에 녹인 1.2% vanilin 용액 500uL와 메탄올에 녹인 20% H2SO4 용액 500uL을 추가 및 혼합하여 20분간 방치한 다음 500㎚에서 흡광도 측정하였다. (+)-catechin를 이용하여 얻은 단순 회귀식으로 시료의 프로안토시아니딘(proanthocyanidin)의 함량을 구하였다.
탄닌 함량은 0.5% 초산(acetic acid)을 함유한 85% 메탄올 15mL에 아로니아 분말 2g을 넣어 1시간 동안 초음파 추출 후 원심분리기를 이용하여 4000rpm에서 10분 동안 처리 후 상층액을 취하였다. 위 방법을 총 2회 반복하여 얻어진 용액을 0.45㎛ 필터에 여과하여 HPLC로 분석하였다.
Figure pat00001
총폴리페놀 함량은 Folin-Denis 법을 이용하여 측정하였다. 시료 1 ㎎을 증류수 1 mL에 녹이고 10배 희석한 희석액 2 mL에 2배로 희석한 Folin 시약 2 mL을 첨가하고 혼합한 후 3 분간 방치하였다. 이후, 2 mL의 10 % Na2CO3를 서서히 가하였다. 혼합액을 1 시간 동안 방치한 후 UV/Vis 분광광도계(UVIKON 922, Kontron, Italy)를 사용하여 700 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 총폴리페놀은 탄닌산(tannic acid)을 사용하여 작성한 표준곡선으로부터 그 함량을 구하였다.
DPPH 라디칼 소거능의 측정은 기존 방법(비특허문헌 2)에 따라 측정하였다. 시료 0.5 mL에 DPPH 5 mL을 첨가하고, 실온의 암소에서 30분 동안 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 저해율을 계산하였다.
수학식 1
Figure pat00002
아로니아 분말의 활성 및 성분 함량 분석 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
균사체종류 처리군 배양 시간
(h)
프로안토시아닌*
(mg/g D.W.)
탄닌함량
(mg/g D.W.)
DPPH
자유 라디컬 소거능(%)
대조군 비교예1 0 74.6 1.5537 71.2
비교예2 48 59.3 1.6697 70.7
표고버섯
균사체
실험예1 0 64.2 1.4562 70.8
실험예2 6 62.0 1.4269 70.8
실험예3 12 58.8 1.4275 71.4
실험예4 24 53.6 1.4633 71.2
실험예5 48 57.9 1.4799 71.2
상황버섯
균사체
실험예6 0 77.3 1.6633 71.7
실험예7 6 70.9 1.6893 71.1
실험예8 12 68.0 1.6152 70.6
실험예9 24 57.7 1.5788 71.1
실험예10 48 47.9 1.3223 71.1
아로니아 분말 내 총 폴리페놀 함량은 대조군에 비해 표고버섯 균사체 처리군 및 상황버섯 균사체 처리군에서 소폭 감소하는 경향을 나타내었으나, DPPH 자유 라디컬 소거능은 모든 처리군에서 큰 차이를 나타내지 않았으므로 본 발명에 따라 제조된 아로니아 분말의 항산화능은 변하지 않은 것으로 확인하였다.
아로니아의 떫은 맛에 관련된 성분인 프로안토시아닌 및 탄닌 함량은 대조군에 비해 버섯 균사체 처리군에서 감소하였는데, 특히 상황버섯 균사체 48시간 처리군에서 가장 크게 감소하였다.
3-4. 관능평가
관능검사는 20명의 숙련된 요원(25 ~ 40세, 여자)을 선정한 후 실험목적과 평가항목을 설명하고 10회 이상 훈련 과정을 거쳐 실시하였다. 색, 맛, 향 등의 기호도를 0(very bad)에서 5(very good)까지의 점수로 표기하는 7점 척도법으로 평가하였다. 맛은 떫은맛이 적을수록 좋음으로 평가 하였다.
그 결과, 실험예 10의 기호도가 가장 우수하였다(표 3).
처리군 배양시간(h) 전체 기호도
비교예1 0 3.4 4.8 3.6 4.3
비교예2 48 3.5 4.6 3.7 4.4
실험예1 0 4.0 4.6 3.5 4.5
실험예2 6 3.0 4.4 3.9 4.6
실험예3 12 4.4 3.9 3.7 4.1
실험예4 24 4.4 5.0 4.1 4.7
실험예5 48 5.0 5.0 4.0 4.7
실험예6 0 4.2 3.8 3.9 4.4
실험예7 6 3.3 3.9 4.1 4.5
실험예8 12 5.3 5.3 4.2 5.1
실험예9 24 4.4 4.4 4.3 5.8
실험예10 48 5.8 4.8 4.3 6.1
맛, 향 및 색에 대한 관능평가를 실시하여 기호도가 가장 높은 실험예 10의 경우, 비교예 2에 비해 프로안토시아닌의 함량이 9 내지 35% 정도로 낮았고, 탄닌 함량 역시 비교예 2에 비해 낮으며, 당도는 높다는 것을 알 수 있다(표 1 및 표 2 참조).
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 버섯 균사체를 이용하여 떫은 맛이 감소된 아로니아 분말의 제조 방법을 제공함으로써 떫은 맛이 강한 아로니아의 기호성을 개선시키는 뛰어난 효과가 있으므로 기능성 식품 또는 의약품 산업상 매우 유용한 발명이라 할 것이다.

Claims (7)

  1. 아로니아 페이스트를 제조하는 단계;
    버섯 균사체를 제조하는 단계; 및
    상기 아로니아 페이스트와 버섯 균사체를 혼합하여 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    아로니아 내 떫은 맛을 감소시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아로니아 페이스트 및 버섯 균사체는 8:1 내지 2:1 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 아로니아 분말 내 떫은 맛을 감소시키는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 버섯 균사체는 액상으로 제조하는 것을 특징으로 하는, 아로니아 분말 내 떫은 맛을 감소시키는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 버섯은 표고버섯 또는 상황버섯 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 아로니아 내 떫은 맛을 감소시키는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 버섯은 상황버섯인 것을 특징으로 하는, 아로니아 내 떫은 맛을 감소시키는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아로니아 페이스트와 버섯 균사체의 혼합 반응은 58 내지 65℃ 항온 수조에서 3 내지 60시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는, 아로니아 내 떫은 맛을 감소시키는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 떫은 맛이 감소된 아로니아 페이스트.
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