DE1442023A1 - Verfahren zum Behandeln von Mehl und Staerke - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von Mehl und StaerkeInfo
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
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Description
·'" Patentanwälte
Dipl. ing. F. Weickn^rn, Dr. lag. A. Wefcfcn'nn 1442023
5ipl. Ing.M. »'eicJnr.n.iE, P:?! Piv».- Ci K . uiu\?
J.LYONS & COMPANY LIMITED
Verfahren zum Behandeln von Mehl und Stärke
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von Mehl und Stärke, auf behandeltes Mehl und behandelte
Stärke, die nach diesem Verfahren gewonnen sind, und auf Kuchen (cakes and sponges) aus verschiedenartigen
Rührteigen - nachfolgend zusammenfassend als HRührkuchenM
bezeichnet - aus dem behandelten Mehl und der behandelten Stärke.
Rührkuchen, die ein hohes Verhältnis von Zucker zu Mehl
- üblicherweise größer als 1:1- aufweisen, können aus unbehandeltem Weizenmehl nicht in befriedigender Qualität
hergestellt werden, und es ist seit vielen Jahren üblich, bei der gewerblichen Herstellung derartiger Rührkuchen
chlorbehandeltes Mehl zu verwenden. Es ist niemals festgestellt worden, daß die Verwendung chlorbehandelten Mehls
eine Gefahr für die Gesundheit darstellt, mancherorts wird aber doch angenommen, daß es vorzuziehen wäre, derartiges
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Mehl nicht zu verwenden; in einer Reihe von Ländern ist daher die Verwendung chlorbehandelten Mehls verboten.
Die bisherige Übung ist jedoch u.a. in Großbritannien und den Vereinigten Staaten beibehalten worden, weil es
keine praktizierbare Möglichkeit für die Herstellung brauchbarer Rührkuchen aus Teigen mit hohem Zuckeranteil
gab.
Wir haben nun festgestellt, daß an die Stelle einer Chlorbehandlung
eine einfache Wärmebehandlung treten kann, wenn Produkte gewonnen werden sollen, die zur Herstellung von
Backwaren befriedigender Qualität bei einem hohen Verhältnis von Zucker zu Mehl geeignet sind. Zum Unterschied von
der Chlorbehandlung, der ein auf beliebige Weise hergestelltes Kuchenmehl unterworfen werden kann, muß jedoch ein
der Wärmebehandlung zu unterwerfendes Mehl einen größeren Anteil freier Stärkekörnchen oder von Körnchen, die im
wesentlichen frei von einhüllendem Kleber sind, enthalten, wie es z.B. durch Windsichtung eines normalen Weizenmehls
zu erhalten ist, oder es muß die Stärke selbst der Wärmebehandlung unterworfen werden, wobei die Stärke von Weizen
oder einem beliebigen anderen Ausgangsprodukt herrühren kann. Nach der Behandlung kann das Mehl oder die Stärke
mit lebensfähigem getrocknetem Kleber vermischt werden, um ein. "Mehl" zu gewinnen, das einen beliebigen, vorgegebenen
Proteingehalt zur Verwendung bei Rührkuchen aufweist, oder das behandelte Mehl bzw. die behandelte Stärke können
ORIGINAL INSPECTED f
■■ ._ . I
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■unmittelbar zur Herstellung von Rührkuchen, nötigenfalls
in Verbindung mit jeder gewünschten Menge lebensfähigen getrockneten Klebers, benutzt werden.
Die Wärmebehandlung umfaßt im wesentlichen das Erhitzen des Mehls oder der Stärke auf eine Temperatur zwischen
100 und HO0C, vorzugsweise zwischen 110 und 1350G, am
besten auf 1200C, wonach es gekühlt wird oder abkühlen
kann. Bei Temperaturen am unteren Ende des erstgenannten Bereichs, d.h. bei Temperaturen zwischen 100 und etwa 115°C,
sollte das Mehl oder die Stärke etwa 30 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten werden, während bei Temperaturen
am oberen Ende des Bereichs, d.h. zwischen 120 und 1400C,
keine längerdauernde Beeinflussung erforderlich ist. Die Umstände beim Erhitzen und Abkühlen, die Erwärmungsdauer
inbegriffen, sollten so gewählt werden, daß keine Dextrinisierung der Ausgangsstoffe eintritt. Dextrinisierung
tritt ein, wenn die Stoffe überhitzt werden, und zeigt sich durch das Auftreten einer Färbung (anfänglich schwaches
und dann zunehmend dunkleres Braun) der Stoffe und schlechten Geschmack.
Für die Praxis heißt das, daß zwar bei niedrigen Behandlungstemperaturen, d.h. bei höchstens 125°C, weder der Erwärmungsnoch
der Abkühlungsverlauf kritisch sind, daß aber Erwärmung bis zu der -"ehandlungstemperatur und Abkühlung von dieser
Temperatur so schnell wie möglich vor sich gehen sollten, wenn hohe Temperaturen, d.h. 135 bis 1400C, angewandt
werden, damit auf diese Weise Dextrinisierung vermieden wird.
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Bei der Wärmebehandlung muß Wasserdampf aus dem Mehl oder
der Stärke entweichen können. Die Erniedrigung des Feuchtigkeit
s grades des Mehls oder der Stärke bei der Wärmebehandlung
hängt von den angewandten Wärmegraden ab. Bei niedrigen Behandlungstemperaturen, d.h. bei etwa 100 bis
105cC, erniedrigt sich der Feuchtigkeitsgehalt im allgemeinen
von 10 bis 12 Gewichtsprozent auf 8 bis 9 Gewichtsprozent, während bei mittleren und hohen Behandlungstemperaturen
der Feuchtigkeitsgehalt im allgemeinen auf 7 Gewichtsprozent oder weniger verringert wird. Während des Abkühlens
oder danach kann das behandelte Produkt nötigenfalls in Feuchtegleichgewicht mit der Atmosphäre gebracht werden,
was im allgemeinen zur Erzielung bester Backergebnisse anzustreben ist.
Das Erwärmen der Ausgangsprodukte kann auf vielerlei Weise erfolgen, z.B. durch (1) Erhitzen in einer umlaufenden Trommel
(kontinuierlich oder chargenweise), durch (2) Erhitzen
in einem kontinuierlich arbeitenden Schneckenförderer, dessen Schnecke oder Schnecken und Mantel Durchlässe für den
Umlauf des Heizmittels, z.B. von überhitztem Dampf, besitzen, durch (3) Erhitzen mit Heißluft, die im Gegenstrom zu dem
Ausgangsprodukt eingeblasen wird, durch (4) Erhitzen in einer Heißluft-Wirbelschicht, durch (5) Erhitzen mit Mikrowellenenergie
oder durch (6) Erhitzen während des Liahl-
oder Verarbeitungsprozesses, zum Beispiel bei einer Mahlstufe, die Teil eines 7/indsichtungsvorgangs ist. Die Ab-
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kühlung kann durch Ersetzen des Heizmediums durch ein Kühlmedium an einer geeigneten Stelle in den oben angegebenen
Erhitzungsprozessen oder auf beliebige andere Weise einer erzwungenen oder natürlichen Kühlung erfolgen.
Das auf diese Weise gewonnene behandelte Mehl (Stärke) kann bei den bekannten Kuchenrezepturen mit hohem Zuckeranteil
verwendet werden, wobei die Rezepturen wenig oder gar nicht verändert zu werden brauchen; wenn ein Kuchen
angestrebt wird, dessen Proteingehalt dem gleich ist, der mit unbehandeltem Weizenmehl zu erzielen wäre, so sollte
das behandelte Mehl (die Stärke) zunächst mit einer geeigneten Menge getrockneten, lebensfähigen Klebers vermischt
und in Verbindung mit diesem verwendet werden. Die Gelierungstemperatur
des wärmebehandelten Meahls und/oder der Stärke liegt ungefähr 0,5 bis 10C höher als die eines vergleichbaren
chlorbehandelten Mehls und/oder einer Stärke, und bei bestimmten Rezepturen ist deshalb eine geringfügige
Änderung der Zutaten erforderlich, indem ein Teil des Volleis, z.B. 10 bis 25$, durch Eiweiß ersetzt wird. Bei
einigen Arten Frucht-Rührkuchen kann es nötig werden, eine kleine Menge Verdickungsmittel zuzusetzen, z.B. vorverkleisterte
Stärke, um zu verhinden, daß die Früchte einsinken.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend mehrere Ausführungsbeispiele gegeben.
Bei den Beispielen 1 bis 3 wurde die Wärmebehandlung der benutzten Mehls oder der Stärke folgendermaßen vorgea ommen:
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9»5 kg (2o pounds) Mehl oder Stärke wurden in den Behälter
eines kontinuierlich arbeitenden Doppelschneckenförderers
gegeben, dessen Schnecken und Mantel dampfbeheizt waren,
die Schnecken mit 3,5 kg/cm (50 lbs./sq.in.) Dampfdruck,
der Mantel mit 1,1 kg/cm (15 lbs./sq..in.) Dampfdruck.
Die Temperatur der Schnecken betrug 15O0C und die Schnecken
waren mit kleinen Ansätzen versehen (25 mm lang und 6 mm *-_
hoch - 1 inch long and 1/4 inch high), um ein Zusammen- j
backen des behandelten Produkts zu verhindern. Die Schnecken
wurden mit einer Drehzahl betrieben, die einen möglichst geringen Durchsatz ergab, und Mehl bzw. Stärke wurden umgewälzt,
bis die festgesetzte Behandlungstemperatur in Mehl bzw. Stärke erreicht war; diese Temperatur wurde durch ein
Thermoelement nahe am Fördererausgang gemessen.
Dann wurden Mehl oder Stärke auf Brettern ausgebreitet und konnten über Macht an der Luft abkühlen.
Es wurden Schichtkuchen gebacken, bei denen ein chlorbehandeltes Kuchenmehl auf verschiedene Weise ersetzt wurde; der
Kuchen wurde verglichen mit einem Standardkuchen, der nach folgender Rezeptur hergestellt wurde:
Vollei " 438 g
Wasser 13o,5 g
Zucker 5o7 g
feste Kuchenfarbe 0,2 g
Vanillearoma 2,0 g
Glukosesyrup (410B) 11,25g
Phosphat-Backpulver 15g chlorbeh. Rührkuchenmehl 460 g
vollfettes Soyamehl 18,75g 809806/0385
Alle Backversuche wurden mit runden Kuchen von 175 g (6 1/2 oz.) Portionsgewicht angestellt.
Das chlorbehandelte Mehl wurde durch folgende Produkte
ersetzt:
(a) unbehandelte Weizenstärke (405 g) und lebensfähiger
getrockneter Kleber (55 g);
(b) wie (a), jedoch die Stärke wärmebehandelt, wie oben angegeben, bei einer Temperatur von 1000C;
(c( wie (a), jedoch die Stärke wärmebehandelt, wie oben
angegeben, bei einer Temperatur von 1200C;
(d) wie (a), jedoch die Stärke wärmebehandelt, wie oben
angegeben, bei einer Temperatur von 1400C;
(e) wie (c), jedoch mit einem Einzelgewicht von 160 g (6 oz.);
(f) unbehandeltes Rührkuchenmehl (460 g) und Austausch von 50$ des Volleipulvers gegen Eiweißpulver;
(g) wie (f), jedoch Austausch von nur 25$ des Volleipulvers
gegen Eiweißpulver;
(h) windgesichtetes Weizenmehl mit niedrigem Proteingehalt,
das einen größeren Anteil Stärkekörner enthielt, die im wesentlichen frei von umhüllendem Kleber sind, und
das, wie oben beschrieben, wärmebehandelt war bei 1200C
(446 g) sowie lebensfähiger getrockneter Kleber (14 g);
(i) wie (h) und außerdem 12,5$ des Volleipulvers durch
Ei.veißpulver ersetzt.
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-β-- U42023
Die erhaltenen Kuchen wurden mit den Standardkuchen und
untereinander verglichen! es ergaben si'ch folgende Resultate:
(a), (b), (c) und (d): alle etwas schlechter als der Standard;
(c) am besten und nur wenig schlechter als der Standard; (d) weist grobes Korn auf
und erscheint beim Essen "trocken1*;
(e): Aussehen und Struktur ebenso gut wie beim Standard;
(f)ι Kuchen klein und zäh;
(g) : keine Verbesserung gegenüber (f);
(h) : guter Kuchen, aber keine so guten Geschmackseigenschaften wie (e);
(i): sehr guter Kuchen, im Aussehen ebenso gut wie (e), im Geschmack besser als (e). Im übrigen
war (i) nach 14-tägiger Aufbewahrung etwas besser als der Standardkuchen.
Es wurden Kuchen mit hohem Zuckeranteil gebacken und dabei chlorbehandeltes Mehl in verschiedener Weise ersetzt; der
Vergleich erfolgte gegenüber einem Standardkuchen, der nach folgender Rezeptur hergestellt war:
Rührkuchenfett (high ratio fat) 425 g
| chiorbeh. Rührkuchenmehl | 568 g |
| Puderzucker | 681 g |
| Pho sphat-B ackpulver | 28 g |
| Iäage rmil chpulve r | 74 g |
| Salz | 14 g |
| Vollei | 482 g |
| Wasser | 5o8 g |
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An Stelle von chlorbehandeltem Mehl wurden im Austausch verwendet:
(a) unbehandeltes Rührkuchenmehl;
(Id) windgesichtetes Rührkuchenmehl, das, wie "beschrieben,
bei einer Temperatur über 12O°C behandelt worden war;
(c) wie (a), jedoch 25fo des Volleipulvers durch Eiweißpulver
ersetzt;
(d) wie (b), jedoch 25$ des Volleipulvers durch Eiweißpulver
ersetzt.
Die erhaltenen Kuchen wurden mit den Standardkuchen und untereinander verglichen; es ergaben sich folgende Resultate:
(a): unbefriedigend;
(b): unbefriedigend, praktisch übereinstimmend
mit (a) ;
(c): besser als (a), aber nicht zufriedenstellend;
(d): sehr gut, vom Standard fast nicht zu unter
scheiden.
Madeira-Kuchen wurden gebacken und dabei chlorbehandeltes Hehl in verschiedener Weise ersetzt; der Vergleich erfolgte
gegenüber einem Standardkuchen, der nach folgender Rezeptur für Madeirakuchen hergestellt war:
chlorbeh. Kuchenmehl 64o g
Vollfett-Soyamehl 6o g
Salz 11,25g
Phosphat-Backpulver 15 g
Backfettmischung 225 g Sirup aus 67 Gew.'^Zucker i.tfass. 915 g
Vollei 315 g
Nasser 6o g
Kuchenfarbe-ljösung 3,15g
Trockenmilchpulver 15 ' g
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- 1 ο -
Anstelle von chlorbehandelt em Mehl wurden im Austausch, benutzt:
(a) windgesichtetes Weizenmehl mit niedrigem Proteingehalt, das, wie beschrieben, oberhalb einer Temperatur
von 1200C behandelt worden war (621 g) , dazu Kleber (19 g),
ferner 12,5$ des Volleipulvers durch Eiweißpulver ersetzt;
(b) wie (a), jedoch 25°/° des Volleipulvers durch. Eiweißpulver
ersetzt.
Die erhaltenen Kuchen wurden mit dem Standardkuchen und untereinander verglichen; es ergaben sich folgende Resultate:
(a): fast so gut wie der Standardkuchen, etwas
teigiger;
(b): dem Standardkuchen völlig gleichwertig.
(b): dem Standardkuchen völlig gleichwertig.
Windgesichtetes Weizenmehl mit einem größeren Anteil freier
Stärkekörner und Stärkekörner, die frei von einhüllendem Kleber waren, wurde behandelt in einem Scott-Rietz Thermascrew
(Hersteller: Balfour Group of Leven, Scotland; Einfach-Schnecken-Wärmeaustaus
eher) . Das Gerät weist eine Ein— fachschrie cke von 3,6 m Länge und 20 cm Durchmesser auf, die
eine Steigung von 15 cm besitzt (12 feet long, 8 inches in
diameter, pitch of 6 inches); die Schnecke hat einen innenliegenden dampfbeheizten Durchlaß und kann um ihre Achse in
einem die Schnecke über ihre ganze Länge umgebenden Gehäuse gedreht werden. Zwischen den einzelnen Gängen der Schnecke
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stellen Rührstäbe, die parallel zur Schneckenachse verlaufen, eine Verbindung her. Ein Teil des Schneckengehäuses
ist als dampfbeheizte Umkleidung ausgebildet, die in Längsrichtung
des Gehäuses verläuft, und das obere Ende des Gehäuses wird durch bewegliche Klappen gebildet. Am einen
Ende des Schneckengehäuses befindet sich ein Behälter zum Einfüllen der zu behandelnden Produkte, am anderen Ende
ein Auslaß für behandeltes Material.
Der Erwärmungsdurchlauf in der Schnecke wurde mit Dampf
von 8 kg/cm (100 p.s.i.g.) beschickt, der eine Temperatur von 1700C lieferte, und die Umhüllung erhielt Dampf von
5 kg/cm (60 p.s.i.g.), der eine Temperatur von 153°C 1:
ferte. Die Klappen am oberen Ende des Schneckengehäuses
wurden abwechselnd zum Abführen der Feuchtigkeit offen gehalten.
Es wurden drei Versuche durchgeführt, wobei unterschiedliche
Werte der Schneckenumdrehung und der Materialzuführung
eingestellt waren; die übrigen Verfahrensdaten entsprachen
den oben angegebenen.
Bei dem ersten Versuch lief die Schnecke mit 6,5 Upm, und das Mehl wurde in einer l^enge von 4,5 kg (10 lbs.) je Minute
eingeleitet.
Die mit einem Thermometer am Gehäuseausgang gemessene Mehltemperatur
lag zwischen 125 und 133°C.
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Beim zweiten Versuch lief die Schnecke mit 10 Upm, und das
Mehl wurde wiederum mit 4»5 kg/min eingeleitet. Die Temperatur
des Mehls am Ausgang betrug 115 his 13O°C.
Beim dritten Versuch lief die Schnecke mit 15 Upm, und das
Mehl wurde mit 9 kg/min (20 lbs. per minute) eingeleitet. Die Temperatur des Hehls am Ausgang lag zwischen 110 und
1150C
In jedem Fall ließ man das Mehl an der Luft bis auf Zimmertemperatur
abkühlen, ehe es zum Backen von Rühr kuchen mit hohem Zuckergehalt verwendet wurde. Mit Mehl aus allen
drei Versuchen ließen sich vollständig brauchbare Kuchen herstellen.
Ein Weizenmehl mit geringem Proteingehalt wurde gleichzeitig einem Erwärmungs- und einem Mahlprozeß unterworfen, bei dem
die Mehrzahl der Stärkekörner von umhüllendem Kleber befreit wurde. Die benutzte Vorrichtung bestand aus einer Förderschnecke,
die in ein Turbomahlwerk förderte (eine Strahlmühle
oder Schlag-ϊeinmühle),derenLufteinlaß mit einem
//armeaustauscher zum Erwärmen der Luft und einem Dampfeinlaß
ausgerüstet war. Das Turbomahlwerk besaß ferner einen
Auslaß für behandeltes Material, der von dem Turbomahlwerk in einen üblichen Zyklonsichter führte, an dessen Bodenauslaß
sich eine Auffangvorrichtung befand. Der Kanals
zwischen Turbomahlwerk und Zyklonsichter war 12 m (40 feet)
BAD ORIGINAL
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Bei der Durchführung des Versuchs wurde das Mehl über Schnecke und Luft zuaammen mit etwas Dampf (um übermäßigen
Feuchtigkeitsverlust im Mehl zu verhindern) in das Turbomahlwerk geleitet; die Temperatur lag bei etwa 2500C. Luft
und Mehl gelangten in den vom Turbomahlwerk wegführenden Kanal mit etwa 117 bis 1220C, und das Mehl kam bei der Auffangvorrichtung
mit etwa 1000C an. An dieser Stelle·betrug
der Feuchtigkeitsgehalt des Mehls etwa 3$.
Nach dem Herausnehmen aus der Auffangvorrichtung ließ man das Mehl den Feuchteausgleich mit der Atmosphäre erreichen.
Dann wurden mit dem Mehl Rührkuchen mit hohem Zuckergehalt gebacken, wobei völlig brauchbare Kuchen erzielt wurden.
Patentansprüche:
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Claims (1)
- P at ent ans ρ r lic he1. Verfahren zum Behandeln von Mehl, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehl, das einen größeren Anteil von Stärkekörnern aufweist, die frei oder im wesentlichen frei von umhüllendem Kleber sind, unter Vermeidung der Dextrinierung des Mehls auf eine Temperatur zwischen 100 und 1400C erhitzt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehl auf etwa 1200C erhitzt wird.3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen während eines Vermahlungsvorgangs ausgeübt wird.4. Verfahren nach einem der Ansprüche -1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vermahlungsvorgang einen Teil eines Windsichtungsvorgangs bildet.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehl auf eine Temperatur zwischen 110 und 1350C erhitzt und danach sofort gekühlt wird.809806/03856. Verfahren zum Behandeln von Mehl, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehl, das einen größeren Anteil von Stärkekörnern aufweist, die frei oder im wesentlichen frei von umhüllendem Kleber sind, unter Vermeidung der Dextrinlsierung des Mehls, auf eine Temperatur zwischen 100 und 14O0C erhitzt und nach dem Abkühlen mit lebensfähigem getrocknetem Kleber versetzt wird.7. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Behandlung von Stärke, welche für Rührkuchen mit hohem Verhältnis von Zucker zu Mehl verwendet wird.8. Mit einem größeren Anteil von Stärkekörnern, die frei oder im wesentlichen frei von umhüllendem Kleber sind, ausgestattetes, nicht-dextrinisiertes Mehl, das auf eine Temperatur zwischen 100 und 14O°C erhitzt wurde.9. Für Rührkuchen mit hohem Verhältnis von Zuckerzu Mehl verwendbare, nicht-dextrinisierte Stärke mit einem Stärkeanteil, der auf eine Temperatur zwischen 100 und 1400C erhitzt wurde.1o. Mehl, bestehend aus dem im Anspruch 8 angegebenen Mehl und der im Anspruch 9 angegebenen Stärke sowie lebensfähigem getrockneten Kleber.8 0 9 8 0 G / 0 3 S 511. Mehl nach einem der Ansprüche 8 oder 1o und Stärke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Produkte auf eine Temperatur zwischen 110 und 1350C erhitzt wurden.12. Mehl oder Stärke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Produkte auf eine Temperatur von etwa 1200C erhitzt wurden.13. Rührkuchen, hergestellt mit Mehl und Stärke nach einem der Ansprüche 8 bis 12.809806/0385
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