马铃薯蛋白的开发与利用
马铃薯蛋白及其酶水解物的功能性质
分类号：密级：学校代号： 10538 学号：硕士学位论文马铃薯蛋白及其蛋白酶水解物的功能性质培养学院：食品科学与工程学院学科专业：食品科学与工程研究方向：分子营养学论文提交日期： 2016年5月20日Functional properties of potato protein and its hydrolysatesFood Science and EngineeringinCentral South University of Forestry and Technology 498 Shaoshan South Road，Tianxin DistrictChangsha Hunan 410004，P.R. CHINAMay, 2016摘要随着我国“马铃薯主粮化”战略的实施，开发利用马铃薯蛋白这一曾作为马铃薯加工业废弃物的资源已成为研究热点。
本文对马铃薯蛋白的组成、功能性质及其蛋白酶解产物的性质等方面对马铃薯蛋白的研究进展进行了概述。
关键词：马铃薯蛋白，功能性质，酶解产物ABSTRACTAs the strategy of Potato Staple Food in China was Implemented, exploitation of potato protein, one has been served as a potato processing industry waste, will become a hot topic.In this paper, the composition and functional properties of the potato protein and its hydrolysates will be overview.Key words：Potato protein; Functional properties;hydrolysates1 绪言马铃薯（Solanum tuberosum L.），又称地蛋、土豆、洋山芋等，属茄科多年生草本植物，其块茎可供食用。
马铃薯蛋白提取方法综述
马铃薯蛋白提取方法综述作者：江洪波徐鑫覃瑞李刚熊海容张丹丹来源：《安徽农业科学》2019年第03期摘要马铃薯是人们喜爱的块茎类蔬菜之一，马铃薯蛋白质含量也很丰富。
阐述了马铃薯蛋白的组成特点，对马铃薯蛋白的各种经典和最新的分离提取方法进行了综述，以期对进一步研究马铃薯蛋白提供理论依据。
关键词马铃薯;蛋白质;提取中图分类号TS201.2+1文献标识码A文章编号0517-6611（2019）03-0009-03doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.003马铃薯（Solanum tuberosum L.）又名土豆、洋芋、荷兰薯等，属于茄科茄属多年生块茎草本植物，在我国大量种植已经有500多年的历史。
2015年我国马铃薯播种面积和产量均居世界第一位，分别达 552.36万hm2和 9 708万t。
然而我国马铃薯主要以鲜食为主，仅约 15% 用于加工业[1-3]。
马铃薯一般作为淀粉生产的主要原料，其蛋白成为副产品。
但马铃薯蛋白由于其功能特性良好，必需氨基酸含量高，营养价值丰富，因此极具开发潜力。
随着食品工业的发展，如何合理开发利用马铃薯蛋白质资源，对于减少环境污染、适应国家马铃薯主粮化战略需求具有重要的指导意义。
笔者对马铃薯蛋白的分离提取方法进行了综述，以期为进一步研究马铃薯蛋白提供理论依据。
1马铃薯蛋白的组成新鲜马铃薯块茎蛋白质含量为1.7%～2.1%，马铃薯蛋白质按分子量大小分为高分子量蛋白质、糖蛋白、蛋白酶抑制剂3部分[4-9] 。
目前后两者研究较多，而前者研究较少。
糖蛋白约占马铃薯块茎总蛋白含量的40%，不仅必需氨基酸含量较高，而且兼具抗氧化活性和酯酰基水解活性，在防御害虫和真菌病原体方面起重要作用，也可作为具有乳酯酶和β-1，3-葡聚糖酶活性的佐证。
此外马铃薯糖蛋白还具有凝胶性、起泡性、乳化性等其他优良功能特性，同时，糖蛋白具有加工功能特性，比较适用于食品加工业，成为近几十年来植物蛋白研究的热点之一。
马铃薯蛋白组成、性质及其改性应用研究进展
孙莹，周斌，王龙，等. 马铃薯蛋白组成、性质及其改性应用研究进展[J]. 食品工业科技，2024，45（9）：36−44. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023060277SUN Ying, ZHOU Bin, WANG Long, et al. Research Progress on Composition, Croperties and Modification Application of Potato Protein[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(9): 36−44. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023060277· 未来食品 ·马铃薯蛋白组成、性质及其改性应用研究进展孙 莹1，周 斌1，王 龙1，刘 申1，朱秀清2,*（1.哈尔滨商业大学旅游烹饪学院，黑龙江哈尔滨 150028；2.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨 150028）摘 要：我国马铃薯加工业的快速发展可以归因于马铃薯主食工业化战略的实施。
马铃薯蛋白以其高营养价值和功能而闻名，具有特殊的溶解度，并含有大量在其他植物蛋白中缺乏的酪氨酸。
因此，马铃薯蛋白在各种市场应用上具有巨大的潜力。
本文对马铃薯蛋白的组成、功能性质、改性方法和改性应用进行了全面的综述。
马铃薯蛋白具有良好的溶解性、发泡化和乳化特性、凝胶性和抗氧化活性。
目前，酶法和微生物发酵是马铃薯蛋白改性研究的重点。
此外，本文还概述了马铃薯蛋白中普遍存在的主要问题，并根据目前的研究进展提出了未来的发展前景。
未来，应深入研究马铃薯蛋白分子结构与其功能活性的联系；马铃薯蛋白与其他植物蛋白的综合利用；酶法和微生物发酵可作为未来改性方向，利用微生物资源降低改性成本。
马铃薯加工淀粉工艺水提取回收蛋白技术
马铃薯加工淀粉工艺水提取回收蛋白技术中国是世界上最大的马铃薯生产国，也是最重要的马铃薯淀粉生产和使用国。
由于马铃薯很难贮藏，加工业就成为马铃薯产业发展的重要环节。
其中，淀粉加工业是我国马铃薯加工最重要的产业，据统计，我国马铃薯淀粉加工能力已超过120万吨，有规模的马铃薯淀粉加工企业已超过500家。
其西北及内蒙地区约占全国总量的2/3，已成为该地区广大薯农脱贫致富的重要支柱产业。
然而，在马铃薯淀粉加工过程中，需要排出大量的分离汁水（工艺水），含有大量的蛋白质、淀粉、低聚糖、有机酸等有机营养物，其COD值高达30000mg/L-60000 mg/L。
由于至今没有一项行之有效的处理方法和技术，全国每年有2000多万吨高浓度马铃薯淀粉加工分离汁水（工艺水）变成有机废水直接排放到江河湖泊中。
造成相关地区环境污染、水域富营养化，鱼虾死亡，土地酸化，作物减产或绝收。
国家环保部门已经相继关停了一万多家小型加工企业。
其他大中型马铃薯淀粉企业仍然面临关停和偷排的生死选择。
由于马铃薯淀粉加工业一端联系着千百万农民的经济利益和脱贫致富，另一端联系着淀粉行业的健康发展。
各级政府已经把解决马铃薯产业发展和淀粉废水排污问题，当作任期重要的目标任务。
中国科学院兰州化学物理研究所科研人员经过多年研究，开发了一套马铃薯淀粉加工分离汁水（工艺水）封闭式连续回收蛋白生产线。
该生产线可以将小颗粒淀粉和纤维与蛋白分步分离回收。
回收的粗蛋白可直接用于饲料添加剂或进一步纯化达到食品级蛋白质。
提取回收蛋白后的废水中有机等固形物浓度已经降低到50%以下，主要残留有机小分子有机酸、多糖和钾、磷、氮等矿物成分。
在北方地区可以直接用于冬春季节农田灌溉，减少后续污水处理工艺和费用。
实现马铃薯淀粉加工循环经济发展和废水“零排放”的目标。
经甘肃定西腾胜淀粉公司连续3年直接农田灌溉试验，这种有机“肥水”不出现“烧苗”。
不仅可以节约了水、肥，而且农作物增产10%以上。
超滤对马铃薯蛋白质提纯分离的工艺阐述
超滤对马铃薯蛋白质提纯
分离的工艺阐述
超滤所用的膜为非对成性膜，是由两层不同结构的薄层组成，能够截留相对分子质量为500 以上的大分子和胶体微粒。
膜的分离性能只由这一层决定。
下层厚度约100~200 μm，其孔径较大，称为支撑层，起增加膜的强度的作用。
影响超滤膜与过滤介质之间的相互作用的因素有膜的亲水性、疏水性、电荷性等。
膜材质的选择要对所过滤的物料具有良好的稳定性,实际应用中可以结合需求而选择膜材料, 应用较广的为陶瓷膜,因其膜元件组合类型为片型、管型、中空纤维及螺旋型等。
近几年超滤蛋白质分离纯化设备成功地应用于浓缩回收蛋白质中，目前也在豆类、植物、山药黏液等蛋白质浓缩、分离中应用。
超滤工艺可以在无相对变化的条件下分离浓缩蛋白质, 有效避免了传统工艺中蛋白变性及盐分的增多, 提高了蛋白质的纯度及降低了灰分的含量。
采用蛋白质分离纯化设备浓缩大豆蛋白的同时，还可以去除豆膻味及影响豆乳稳定性的低分子物质,提高豆乳品质。
提取马铃薯淀粉后的马铃薯汁，含有高达2.5%的蛋白质，有潜在食品价值。
用反渗透膜回收的浓缩蛋白不适合人类食用。
研究表明，使用超滤能够产生高质量的蛋白质。
该产品具有的功能特性等于或优于正在使用的工业商品。
压制的黑麦草和苜蓿汁中含有较高的蛋白质，也被用于生产蛋白浓缩。
蛋白质分离纯化设备回收黑麦汁中粗蛋白的得率为59%，高于热凝固法的45%。
而苜蓿汁的粗蛋白产率超滤法为52%，热凝固和离心法为53%。
这是因为超滤条件下蛋白质降解的作用。
马铃薯营养价值探讨
马铃薯营养价值探讨作者：文丽来源：《现代农业科技》2016年第04期摘要阐述了马铃薯的营养价值，并介绍了马铃薯与小麦面粉相比其具有的营养价值优点，总结了马铃薯的加工进展，以期指导马铃薯的推广应用。
关键词马铃薯；小麦面粉；营养价值中图分类号 TS215 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）04-0293-02马铃薯是我国膳食结构中的重要组成部分，与谷类一起被划分为“谷薯类”。
马铃薯被作为主食在很多国家食用的历史非常悠久。
研究表明，马铃薯对预防当代频发的“富贵病”具有重要的意义。
联合国粮农组织为了推广食用马铃薯，将2008年确定为“国际马铃薯年”。
国家食物与营养咨询委员会主任万宝瑞介绍，马铃薯中膳食纤维、脂肪的含量较低，能够起到控制体重增长、预防高血压、高胆固醇以及糖尿病等的作用。
与食用相同重量的馒头相比，马铃薯饱腹感更强、脂肪含量更低，用马铃薯来代替部分粮食，有利于减肥。
而马铃薯中的淀粉在人体内的吸收速度缓慢，有利于控制人体血糖上升的速度，是糖尿病患者的良好代餐食品。
在国际社会中，马铃薯的营养价值被广泛承认，如马铃薯在德国和美国被普遍食用。
1 马铃薯的营养价值马铃薯含有丰富的营养物质，有着“营养之王”的美誉。
蛋白质在马铃薯块茎中的含量高达2%左右，与鸡蛋中蛋白质的含量相差不大。
马铃薯还富含18种氨基酸，其中包括人体必需的全部氨基酸。
膳食纤维含量0.6%～0.8%，比大米、小米和小麦粉含量高2～12倍，约含有0.2%的脂肪，属于低脂肪食品。
100 g鲜马铃薯中约含有钾342 mg、钙8 mg、铁0.8 mg、磷40 mg。
与其他蔬果相比，马铃薯中VC的含量是苹果的6倍，约为27 mg，这在多数谷物中是不含有的。
一个成年人每天吃500 g马铃薯即可满足体人体对VC的全部需要量。
胡萝卜素含量也较高，约为30 mg。
此外，马铃薯还含有丰富的B族维生素。
2 马铃薯与小麦面粉营养比较2.1 马铃薯中蛋白质利用价值比小麦面粉高小麦中富含丰富的氨基酸，但是每种氨基酸的含量却各不相同，其中赖氨酸的含量最少[1-2]。
马铃薯蛋白质营养价值的研究综述
马铃薯蛋白质营养价值的研究综述136340148 陈苏13食安摘要：马铃薯资源丰富，我国年产量约6000万吨，居世界前列。
现已有报道马铃薯蛋白粉的能量和蛋白质营养价值明显优于豆粕，是优质价廉的氮源，有广阔的发展前景。
目前，植物性蛋白资源在世界蛋白质资源供应量中占主要地位，达71%，其产量占世界蛋白总产量的80%，如何充分开发利用植物性蛋白质资源已成为研究的热点。
马铃薯植物蛋白是一种优质植物蛋白质资源，可以进行综合研究和开发。
当今世界已对此有颇多研究，本文对此进行研究综述。
关键词：马铃薯；蛋白质；营养价值马铃薯（Solanum tuberosum L.）是茄科茄属的一个重要栽培品质，原产于秘鲁安迪斯山区，由于其具有耐旱、耐寒、耐瘠薄、适应性广、营养丰富、粮菜兼用和加工用途广等特性，成为世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物，广泛分布于100多个国家和地区。
马铃薯蛋白作为马铃薯淀粉加工的副产品，其氨基酸组成合理、营养价值高、价格低廉。
目前，植物性蛋白质资源在世界蛋白质资源供应量中占主要地位，达71%，其产量占世界蛋白总产量的80%，如何充分开发利用植物性蛋白资源已成为研究的热点。
1.马铃薯蛋白的组成【1】马铃薯蛋白贮藏中约含25%的球蛋白（Tuberin）和40%的糖蛋白（Patatin），作为马铃薯贮藏蛋白之一的马铃薯球蛋白，主要分布在马铃薯块茎中，其含量占整个马铃薯贮藏蛋白的25%左右，Ｔｈｏｍａｓ通过Ｏｓｂｏｒｎｅ法进行优化提取工艺后制备得到的马铃薯球蛋白存在3个等电点，分别为5.83、6.0和6.7。
马铃薯球蛋白易溶于盐，亮氨酸、赖氨酸，缬氨酸等氨基酸含量较高，其氨基酸含量明显高于FAO/WHO的必须氨基酸推荐值。
因此马铃薯球蛋白作为一种优质的蛋白质原料来源，在食品加工业中具有很好的应用前景。
采用Sephade G-50和DEAE-Cellulose 52阴离子交换剂纯化技术对马铃薯粗球蛋白进行分离纯化，可以得到相对分子量为22-KD的马铃薯球蛋白，经氨基酸成分分析、X-粉末晶体衍射、圆二色谱分析和红二光谱分析等结构分析表明，含硫氨基酸是22-KD马铃薯球蛋白的限制性氨基酸，其二级结构主要是无规则卷曲，占85%以上，β折叠和α螺旋含量接近，β转角含量最低。
马铃薯分离蛋白的提取工艺
马铃薯分离蛋白的提取工艺齐 斌1,2，郑丽雪1，朴金苗1(1.常熟理工学院生物与食品工程学院，江苏 常熟 215500；2.苏州市食品生物技术重点实验室，江苏 常熟 215500)摘 要：采用盐溶碱提酸沉法制备马铃薯分离蛋白，并对马铃薯分离蛋白提取条件和功能特性进行研究。
十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺电泳结果表明，马铃薯分离蛋白的亚基相对分子质量较广，其中分子质量低于21.0kD 的亚基较多。
马铃薯分离蛋白的最佳提取工艺为料水比1:10(g/mL)、温度40℃、pH8.0、NaCl 浓度0.4mol/L 。
关键词：马铃薯；分离蛋白；十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺电泳Extraction Processing of Potato Protein IsolateQI Bin 1,2，ZHENG Li-xue 1，PIAO Jin-miao 1(1. School of Biology and Food Engineering, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China ；2. Suzhou Key Laboratory of Food and Biotechnology, Changshu 215500, China)Abstract ：Potato protein isolate (PPI) was prepared from fresh potato by salt-soluble alkali extraction and acid precipitation.Extraction conditions and functional properties of PPI were investigated. SDS-PAGE revealed that PPI was composed of proteins with a broad range of molecular weights, especially rich in proteins with small molecular weight less than 21.0 kD.Meanwhile, the optimal extraction conditions were material-liquid ratio of 1:10 (g/mL), extraction temperature of 40 ℃, pH 8.0, and NaCl concentration of 0.4 mol/L.Key words ：potato ；protein isolate ；SDS-PAGE中图分类号：TS215 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2010)22-0297-04收稿日期：2010-06-28作者简介：齐斌(1965—)，男，教授，博士，研究方向为粮食油脂与植物蛋白工程。
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马铃薯蛋白的开发与利用
食工112 060811213 060811216 史增杰、叶晶
【摘要】：介绍了马铃薯的营养及保健功能和较高的开发与利用价值,并对近年来新研究的几种马铃薯食品的工艺作了详细概述,分析了中国与国外马铃薯制品的差距,指出了中国马铃薯的开发应用领域,尤其是马铃薯食品、变性淀粉及其他淀粉衍生物产品等制品的应用,具有广阔的市场前景,应加速开发,以促进地区的
经济发展。
Abstract: This paper introduces the nutrition and health function and the develo pment and utilization of high value potato, potato and food technology in rece nt years, several new studies made a detailed overview of the analysis of the gap between China and foreign potato products, noting that the development an d application of Chinese potato fields, especially potato food, modified starch a nd starch derivatives products and other products other applications, and has br oad market prospects, should accelerate the development in order to promote e conomic development in the region.
前言：马铃薯俗称地瓜、土豆、山药蛋等，茄科茄属。
马铃薯是我国的主要粮食或蔬菜作物之一，又是重要的工业原料具有较高的开发利用价值。
马铃薯俗称土豆，因其具有产量高、适应性强、营养丰富、粮菜兼用及综合加工用途广泛等特性，已成为世界上仅次于稻、麦、玉米的四大粮食作物之一，广泛分布于世界上 120 多个国家和地区，种植面积达 2000 万公顷。
马铃薯是我国重要的高产粮菜兼用优势作物，在农业生产中占有举足轻重的地位。
由于我国具有发展马铃薯生产的独特自然优势，以内蒙古为例年种植面积已达 65 万公顷，居于全国首位,其中西部贫困地区约占全区种植面积的 70％。
生产实践充分证实：脱毒种薯在内蒙古大部分地区推广应用，均能取得大幅度的增产增收效益，农民种植脱毒种薯的积极性很高，马铃薯脱毒种薯的繁育、推广及开发已成为内蒙古贫困地区科技脱贫和实现农牧业产业化的重要举措。
并列入内蒙古自治区种子工程重点项目。
随着市场经济的发展和农业产业结构的调整，以及马铃薯种薯繁育推广技术的提高、资金投入的加大和有关政策措施的落实，马铃薯种薯将进一步向规模化和产业化方向发展。
2007年，我国马铃薯年产量突破7000万吨，马铃薯种植面积和总产量就跃升至世界首位。
近几年来，我国保持着马铃薯生产大国的地位，我国马铃薯深加工产业的发展也在快速的发展中。
马铃薯的开发利用价值
马铃薯又叫洋芋、洋山芋、土豆、山药蛋，其营养价值曾经长期被忽视，而如今被认为是世界上最伟大的食物之一。
马铃薯营养价值具有很高的营养价值和药用价值，含有丰富的维生素A、维生素C以及矿物质，优质淀粉含量约为16.5％，还含有大量木质素等，维生素C 的含量为蔬菜之最，被誉为人类的"第二面包"。
马铃薯是仅次于水稻、玉米、小麦的重要粮食作物，由于高产稳产、适应性广、营养成分全和产业链长等优势，受到全世界的高度重视。
马铃薯是新世纪最有发展前景的高产经济作物之一，马铃薯的种薯及各种加工产品已成为全球经济贸易中的重要组成部分。
马铃薯可加工成淀粉、全粉、变性淀粉和各种马铃薯食品等多种产品，具有极高的经济价值。
马铃薯通过深加工可以数倍增值，用传统方法将它加工成淀粉可增值30%，而当它变成麦当劳快餐店的薯条时就增值了19.7倍，最高可达30倍之多。
马铃薯的开发利用途径一
马铃薯淀粉。
马铃薯淀粉、变性淀粉是马铃薯深加工的重要品种，应用十分的广泛。
它广泛用于食品、饲料、造纸、纺织、建筑、冶金、石油化工、制药等多种工业领域（科易网相关技术）。
由于马铃薯自身分子结构的特点和特殊性能，其应用是其它类淀粉制品所无法替代的。
如在方便食品、休闲食品、膨化食品、火腿肠、婴儿食品、低糖食品、果冻布丁等产品的生产上、由于马铃薯淀粉的高白度、高透明度、高粘度、低糊化温度等特殊性能而被大量使用；将马铃薯淀粉用于印染浆料，可使浆液成为稠厚而有粘性的色浆，不仅易于操作，而且可将色素扩散至织物内部，从而能在织物上印出色泽鲜艳的花纹图案。
马铃薯淀粉有极大的发展空间。
目前我国90%的马铃薯淀粉用于食品加工，随着市场经济的发展和国际化的推进，食品工业以外的行业对马铃薯淀粉的需求量不断增加，我国未来马铃薯淀粉市场将会有较大的发展空间。
马铃薯的开发利用途径二
马铃薯休闲小食品。
随着经济的发展，人们对休闲食品的需求也快速上涨，其中以马铃薯为原料的薯条、薯片及其小食品的需求剧增，同时科易网上马铃薯系列产品开发项目和生产技术受到高度的关注。
目前休闲食品市场上，特别是各种口味的薯条、薯片在休闲食品市场中的战绩骄人，长期以来雄居最受欢迎小食品榜首，这类产品吸引了大量的少年儿童以及成年女性。
据了解，目前全国每年要进口薯条20000吨，且需求量还在逐年增加。
而近年来全球市场的薯片销售额达40亿美元，国内的统计资料也表明，其销售额居各种休闲食品的榜首。
我国是马铃薯大国，马铃薯加工业势必成为我国的一个主要的产业。
在不久的将来，马铃薯加工业将成为我国农产品及其加工业的主要支柱产业之一，迎来一个美好的发展和未来。
马铃薯的开发利用途径三
马铃薯以其适应性强、产量高、营养全面、适宜加工等特点，在世界各地迅速推广种植，已成为继小麦、玉米、水稻之后的世界第四大作物达到1800多万在人类食品供应方面具有重要的地位。
根据国际马铃薯中心和国际粮食政策研究所，全球马铃薯产量的平均年增长率为，远高于小麦、玉米、水稻等作物，世界人口达到高峰时，马铃薯和其它块根、块茎类作物将成为世界粮食安全保障体系的重要作物。
此外，马铃薯能较好的协调稳粮与增收的关系，在促进农业增效和农民增收等方面也起着重要作用。
马铃薯的开发利用途径四
马铃薯不但营养价值高，而且还有较广泛的药用价值。
我国传统医学认为，马铃薯有和胃、健脾、益气的功效。
可以预防和治疗胃、十二指肠溃疡，慢性胃炎、习惯性便秘和皮肤湿疹等疾病，还有解毒、消炎之功效。
多吃马铃薯可以防止口腔炎，更有预防坏血病及结肠癌之作用，对肾脏病、高血压也有良好的食疗效果，同时还能有效改善人脑的记忆功能。
在医药上，马铃薯可用作生产酵母、多种酶、维生素、人造血液等。
马铃薯淀粉不但可用于制作糖衣胶囊，还可以用于牙科材料、接骨粘固剂、医药手套润滑剂、诊断用放射性核种运载体等方面。
马铃薯含有乙肝表面抗原，可用于生产可食用的马铃薯乙肝疫苗。
马铃薯的蛋白质中含有大量的粘体蛋白质，粘体蛋白质是一种多糖蛋白的混合物，能预防心血管系统的脂肪沉积引起的多种疾病。
此外，马铃薯藤叶中含有丰富的胡萝卜素、Vc和无机盐等，营养成分明显优于芹菜、菠菜等，特别是胡萝卜素的含量，比萝卜还高36倍，马铃薯藤叶具有补虚乏、益气力、健脾胃、生肌肉、抗癌、美容、延年益寿等多种保健作用。
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