全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员猿袁圆苑渊猿冤院园猿圆怨 耀 园猿猿猿允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员圆鄄园苑鄄园圆摇 接受日期院圆园员圆鄄员员鄄圆猿
基金项目院齐鲁师范学院青年教师科研基金项目渊圆园员圆蕴员园园源冤
作者简介院丁宏伟渊员怨愿员鄄冤袁女袁山东省威海人袁硕士研究生袁讲师袁农产品加工及贮藏遥 栽藻造院员缘怨缘猿员苑愿员苑缘曰 耘鄄皂葬蚤造院凿蚤灶早澡燥灶早憎藻蚤赃圆园员园岳 员远猿援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员猿冤园猿鄄园猿圆怨鄄园缘
超声波结合微波辅助提取米糠多糖的研究
丁宏伟
渊齐鲁师范学院生物系袁山东 济南摇 圆缘园园员猿冤
摘摇 要院采用超声波技术及微波技术联合应用辅助处理脱脂米糠袁提取其中的米糠多糖袁研究了超声波处
理时间尧微波处理时间以及料液比对米糠多糖提取率的影响遥 并与传统的热水浸提法进行比较袁结果表
明院微波处理时间及超声波处理时间两个因素对多糖提取率有明显影响袁料液比的影响较小袁根据实验
数据确定出最佳的处理方法袁即超声处理 猿园皂蚤灶袁微波处理 猿皂蚤灶袁料液比为 员颐 员缘 时效果最好袁此时米糠
多糖的提取率为 员郾 缘缘豫 袁与传统的热水浸提法渊员郾 员圆豫 冤相比袁提取率提高了 猿愿郾 源豫 袁同时可以显著缩短
提取时间遥
关键词院米糠多糖曰超声波曰微波处理曰料液比曰提取率
砸藻泽藻葬则糟澡 燥灶 耘曾贼则葬糟贼藻凿 匝怎葬灶贼蚤贼赠 燥枣 砸蚤糟藻 月则葬灶 孕燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻
孕则燥糟藻泽泽藻凿 遭赠 酝蚤糟则燥憎葬增藻 葬灶凿 哉造贼则葬泽燥灶蚤糟 宰葬增藻
阅蚤灶早 匀燥灶早鄄憎藻蚤
渊月蚤燥造燥早蚤糟葬造 阅藻责葬则贼皂藻灶贼袁 匝蚤造怎 晕燥则皂葬造 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁 允蚤灶葬灶袁 杂澡葬灶凿燥灶早摇 圆缘园园员猿冤
粤遭泽贼则葬糟贼院栽藻糟澡灶燥造燥早赠 燥枣 皂蚤糟则燥憎葬增藻 葬灶凿 怎造贼则葬泽燥灶蚤糟 憎葬增藻 憎藻则藻 怎泽藻凿 蚤灶 燥则凿藻则 贼燥 藻曾贼则葬糟贼 则蚤糟藻 遭则葬灶 责燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻袁 葬灶凿 贼澡藻
藻枣枣藻糟贼 燥枣 皂蚤糟则燥憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼蚤皂藻袁 怎造贼则葬泽燥灶蚤糟 憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼蚤皂藻 葬灶凿 贼澡藻 则葬贼蚤燥灶 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿 燥灶 则藻泽怎造贼泽 憎藻则藻
泽贼怎凿蚤藻凿援 悦燥皂责葬则藻凿 憎蚤贼澡 贼则葬凿蚤贼蚤燥灶葬造 皂藻贼澡燥凿袁 贼澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 皂蚤糟则燥憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼蚤皂藻 葬灶凿 怎造贼则葬泽燥灶蚤糟 憎葬增藻
贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼蚤皂藻 澡葬凿 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 藻枣枣藻糟贼泽 燥灶 藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 则葬贼藻 燥枣 则蚤糟藻 遭则葬灶 责燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻袁 葬灶凿 贼澡藻 则葬贼蚤燥灶 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿
澡葬凿 造蚤贼贼造藻 藻枣枣藻糟贼援 粤灶凿 贼澡藻 燥责贼蚤皂怎皂 贼则藻葬贼皂藻灶贼 皂藻贼澡燥凿 憎葬泽 贼澡葬贼 皂蚤糟则燥憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼蚤皂藻 猿皂蚤灶曰 怎造贼则葬泽燥灶蚤糟 憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼
贼蚤皂藻 猿园皂蚤灶曰 葬灶凿 贼澡藻 则葬贼蚤燥灶 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿 员院员缘援 栽澡藻 造葬则早藻泽贼 藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 则葬贼藻 憎葬泽 员郾 缘缘豫 袁 糟燥皂责葬则藻凿 憎蚤贼澡 贼澡藻
贼则葬凿蚤贼蚤燥灶葬造 澡燥贼 憎葬贼藻则 贼藻糟澡灶燥造燥早赠 渊员郾 员圆豫 冤袁 贼澡藻 藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 则葬贼藻 澡葬泽 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 遭赠 猿愿郾 源豫 援
运藻赠 憎燥则凿泽院砸蚤糟藻 遭则葬灶 责燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻曰 哉造贼则葬泽燥灶蚤糟 憎葬增藻曰 酝蚤糟则燥憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼曰 砸葬贼蚤燥灶 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿曰 耘曾贼则葬糟贼蚤燥灶
摇 摇 水稻是人类的主要粮食作物之一袁全世界约有一
半人口以水稻为主食袁有 员员园 多个国家和地区种植水
稻咱员暂 遥 水稻也是我国第一大粮食作物袁播种面积占我
国粮食作物面积的 猿园豫 袁产量占粮食总产量的 源园豫 袁
是国家安全的重要保障咱圆暂 遥 米糠是稻谷加工时由碾
米机碾除的糙米皮层袁其主要组分是糙米籽粒的外表
皮层咱猿暂 遥 米糠含有大量的营养物质袁是一种产量大尧
综合利用价值高的农副产品咱源暂 袁是一类结构复杂的杂
聚多糖袁主要有脂多糖尧阿拉伯木聚糖和葡聚糖等咱缘暂 遥
同时米糠多糖不仅具有一般活性多糖的生理功能咱远暂 袁
还具有抗肿瘤咱苑暂 尧降血糖尧降血压和降低胆固醇等功
能咱愿暂 遥 而长期以来袁我国把米糠主要作为畜禽饲料袁
而对其营养成分没有进行充分提取和利用袁造成了极
大的资源浪费咱怨暂 遥 因此对米糠中的多糖物质进行提
取有着重要的经济效益遥
目前米糠多糖提取的传统方法为热水浸提法袁但
是该法效率低袁时间长袁因此袁很多学者致力于寻求快
速尧简单尧高效的米糠多糖提取方法遥 米糠多糖主要存
怨圆猿
核摇 农摇 学摇 报 圆苑 卷
在于米糠的细胞壁中袁提取水溶性米糠多糖的关键是
使糖从细胞壁释放出来咱员园暂 遥 而超声波及微波处理都
可以破坏米糠细胞壁咱员员暂 袁起到释放多糖的作用遥 本研
究采用超声结合微波处理来辅助提取米糠多糖袁通过
一系列单因素试验及正交试验袁优化提取工艺袁为米糠
多糖的产业化生产提供一定的参考价值遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 试验材料及仪器
脱脂米糠曰粉碎机曰高速离心机曰磁力搅拌器曰超声
波清洗仪 运匝陨员园园阅月渊超声频率 源园运匀扎袁功率 员园园宰冤曰
苑圆圆 分光光度计曰格兰仕微波炉 郧愿园云圆园悦杂蕴鄄月愿 渊 杂园冤
渊微波频率 圆源缘园酝匀扎袁功率 愿园园宰冤曰水浴锅曰苯酚尧硫
酸尧乙醇尧三氯乙酸曰琢 原淀粉酶曰糖化酶曰
员郾 圆摇 试验方法
员郾 圆郾 员摇 多糖的传统提取方法 摇 取样品 缘郾 园早袁加蒸馏
水 员园园皂蕴袁在 员园园益水浴条件下预处理 愿澡袁重复提取
圆澡袁将样品离心 圆园皂蚤灶渊猿园园园 则窑皂蚤灶 原员 冤曰取上清液咱员圆暂 袁
调 责匀为 远郾 园袁加入 琢 原淀粉酶以去除淀粉袁再调节 责匀
为 源郾 园袁加入糖化酶袁离心 圆园皂蚤灶渊猿园园园则窑皂蚤灶 原员 冤曰取上
清液袁调节 责匀至 源郾 缘袁加入三氯乙酸去除蛋白质袁再离
心咱员猿暂 袁取上清液袁加入 猿 倍体积的乙醇充分搅拌后袁放
置在 源益冷柜冷藏袁静置 圆园 澡 后袁样品离心 员园皂蚤灶袁弃
去上清液袁离心后残渣用无水乙醇洗涤至淡黄色袁烘箱
源缘益恒温干燥袁称重袁得多糖咱员源暂 袁按苯酚 原硫酸分光光
度法测定多糖质量咱员缘暂 遥
多糖提取率 越提取得多糖质量 辕米糠样品干物质
重量遥
员郾 圆郾 圆摇 超声波结合微波处理法摇 取一定料液比的样
品袁在微波炉内加热一定时间袁之后放入超声波清洗仪
中处理一定时间袁经超声波与微波处理后的样品置于
员园园益水浴条件下高温浸提 圆 澡袁将样品离心 圆园皂蚤灶渊猿
园园园 则窑皂蚤灶 原员冤曰取上清液袁以后步骤同上遥
员郾 圆郾 猿摇 试验设计摇 分别取料液比 员颐 缘尧员颐 员园尧员颐 员缘尧员颐
圆园尧员颐 圆缘 的样品袁置于 员园园益水浴中处理 圆 澡袁提取处理
样品中的多糖袁计算提取率袁确定料液比对提取效果的
影响曰将 员颐 员缘 的米糠悬浊液 员园园皂蕴 置于微波炉中袁分
别处理 员尧圆尧猿尧源尧缘尧远皂蚤灶袁之后置于 员园园益水浴条件下
高温浸提 圆 澡袁测定米糠多糖含量袁确定微波处理时间
对提取效果的影响曰分别采用 缘尧员园尧员缘尧圆园尧圆缘尧猿园皂蚤灶
的超声波处理 员颐 员缘 的米糠悬浊液袁之后置于 员园园益水
浴条件下高温浸提 圆 澡袁测定米糠多糖的含量袁确定超
声波处理时间对提取效果的影响遥
根据单因素试验结果袁对料液比尧超声处理时间以
及微波处理时间 猿 个因素分别选择 猿 个水平袁进行正
交试验袁确定最佳的处理条件遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 单因素试验
圆郾 员郾 员摇 料液比对米糠多糖提取效果的影响摇 实验前
测得传统的热水浸提法对米糠多糖的提取率为
员郾 员圆豫 袁分别取料液比为 员颐 缘尧员 颐 员园尧员 颐 员缘尧员 颐 圆园尧员 颐 圆缘
的样品袁置于 员园园益水浴中处理 圆澡袁提取各个样品中的
多糖袁计算提取率袁结果见图 员遥
图 员摇 多糖提取率与料液比的关系
云蚤早援 员摇 砸藻造葬贼蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 责燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻
藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 则葬贼藻 葬灶凿 则葬贼蚤燥灶 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿
从图 员 可以看出袁由于热水浸提时间比传统的热
水浸提时间短袁因而各个浓度下的米糠溶液的多糖提
取率均较低袁但是可以看出不同料液比对米糠多糖提
取率的影响遥 在料液比为 员 颐 员缘 时袁多糖的提取率最
大袁低于 员颐 员缘 时袁由于米糠浓度过大袁米糠没有得到充
分的浸提袁因而多糖提取率较低袁而当高于 员颐 员缘 时袁此
时液体过多袁导致浸提出的多糖浓度较低袁因而在后续
提取过程中损失较大遥 因而袁料液比选择在 员颐 员缘 左右
比较合适遥
圆郾 员郾 圆摇 微波处理时间对米糠多糖提取率的影响摇 将
员颐 员缘 的米糠悬浊液 员园园皂蕴 置于微波炉中袁分别处理
员尧圆尧猿尧源尧缘尧远皂蚤灶袁之后置于 员园园益水浴条件下高温浸
提 圆澡袁提取米糠多糖袁测定其含量袁确定微波处理时间
对提取效果的影响袁实验结果如图 圆 所示遥
由图 圆 可知袁在微波处理 猿皂蚤灶 以内袁随着微波处
理时间的延长袁米糠多糖提取率增加迅速袁在 猿皂蚤灶 时袁
园猿猿
摇 猿 期 超声波结合微波辅助提取米糠多糖的研究
图 圆摇 多糖提取率与微波处理时间的关系
云蚤早援 圆摇 砸藻造葬贼蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 责燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻 藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶
则葬贼藻 葬灶凿 皂蚤糟则燥憎葬增藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼蚤皂藻
达到最大值袁为 员郾 圆缘豫 袁比单纯的热水浸提渊员园园益袁圆
澡冤效率提高了 苑愿豫 袁比传统的浸提方法渊员园园益袁员园 澡冤
效率提高了 员员郾 远豫 袁可见微波处理可以显著缩短传统
热水浸提的时间袁且效果更好遥 但是当微波处理时间
超过 猿皂蚤灶时袁随着微波处理时间的延长袁米糠多糖提
取率缓慢降低遥 可能是由于微波对米糠多糖起到了破
坏作用遥 因此袁微波处理时间以不超过 猿皂蚤灶为宜遥
圆郾 员郾 猿摇 超声处理时间对米糠多糖提取率的影响摇 分
别采用 缘尧员园尧员缘尧圆园尧圆缘尧猿园皂蚤灶 的超声波处理 员院员缘 的
米糠悬浊液袁之后置于 员园园益水浴条件下高温浸提 圆
澡袁提取米糠多糖袁测定其含量袁确定超声波处理时间对
提取效果的影响袁结果如图 猿 所示遥
从图 猿 可以看出袁随着超声处理时间的延长袁米糠
多糖提取率一直增大遥 但在超声处理 圆缘皂蚤灶 以下时袁
米糠多糖提取率随着时间的增大迅速增加袁效果十分
明显遥 当超声处理 圆缘皂蚤灶 以上时袁米糠多糖提取率变
化不大遥 从经济角度袁以超声处理不超过 猿园皂蚤灶为宜遥
圆郾 圆摇 正交试验分析
为了研究各因素的重要程度袁确定 猿 个因素同时
作用时对试验结果有无协同作用袁确定出最大的米糠
多糖提取率袁分别对料液比尧微波处理时间尧超声处理
时间取合理的 猿 个水平袁以米糠多糖提取率为指标袁按
正交试验表 蕴怨 渊猿源 冤进行正交试验遥 确定最佳的处理
条件组合遥
由极差分析表 圆 可见袁在这 猿 个试验因素中袁微波
处理时间是最主要的影响因素袁在处理时间为 猿皂蚤灶 时
效果最好袁高于或低于该时间袁效果都较差曰其次是超
图 猿摇 多糖提取率与超声波处理时间的关系
云蚤早援 猿摇 砸藻造葬贼蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 责燥造赠泽葬糟糟澡葬则蚤凿藻
藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 则葬贼藻 葬灶凿 贼蚤皂藻 燥枣 怎造贼则葬泽燥灶蚤糟 贼则藻葬贼皂藻灶贼
声处理时间越长袁米糠多糖提取率越高袁最后是料液
比袁物料浓度越低袁米糠多糖的提取率越高遥 最优的处
理条件为 粤猿月圆悦猿袁即料液比 员 颐 圆园袁微波处理时间
猿皂蚤灶袁超声处理时间 猿园皂蚤灶时米糠多糖的提取率最大遥
经补充试验得出袁最优处理条件下的米糠多糖提取率
为 员郾 缘愿豫 袁但此时提取率仅比 粤圆月圆悦猿 条件下提高了
园郾 园猿豫 袁而由于处理液浓度过低袁导致处理相同质量米
糠时袁处理体积增大袁大大地增加了成本袁因此袁从经济
性及提取效率两方面考虑袁认为最终的提取条件为
粤圆月圆悦猿袁即料液比 员颐 员缘袁微波处理时间 猿皂蚤灶袁超声处
理时间 猿园皂蚤灶为宜遥
表 员摇 因素水平表
栽葬遭造藻 员摇 云葬糟贼燥则 澡燥则蚤扎燥灶贼葬造 贼葬遭造藻 渊皂蚤灶冤
水平
匀燥则蚤扎燥灶贼葬造
因素 云葬糟贼燥则
料液比
砸葬贼蚤燥 燥枣
皂葬贼藻则蚤灶葬造 贼燥
造蚤择怎蚤凿 渊粤冤
微波处理时间
酝蚤糟则燥憎葬增藻
贼则藻葬贼皂藻灶贼
贼蚤皂藻 渊月冤
超声处理时间
哉造贼则葬泽燥灶蚤糟
贼则藻葬贼皂藻灶贼
贼蚤皂藻 渊悦冤
员 员颐 员园 圆 圆园
圆 员颐 员缘 猿 圆缘
猿 员颐 圆园 源 猿园
摇 摇 由表 猿 可知袁微波处理时间和超声处理时间均有
显著的增加米糠多糖提取率的作用遥 其中袁微波处理
时间对结果的影响效果极为明显袁显著性水平为
园郾 园员袁超声波处理时间显著性水平为 园郾 园缘遥 料液比的
影响程度很小袁因此袁为了节省提取成本袁料液比选择
为 员颐 员缘遥 即最优的处理条件为 粤圆月圆悦猿袁即料液比 员颐
员猿猿
核摇 农摇 学摇 报 圆苑 卷
员缘袁微波处理时间 猿皂蚤灶袁超声处理时间 猿园皂蚤灶袁效果最
好袁此时的提取率为 员郾 缘缘豫 袁比传统热水浸提法提取
率提高了 猿愿郾 源豫 袁而大大地缩短了处理时间遥
表 圆摇 正交试验结果及极差分析表
栽葬遭造藻 圆摇 耘曾责藻则蚤皂藻灶贼 则藻泽怎造贼泽 葬灶凿 则葬灶早藻 葬灶葬造赠泽蚤泽
试验编号
晕怎皂遭藻则
因素 云葬糟贼燥则
粤 月 悦 阅 赠
员 员 员 员 员 员郾 圆远
圆 员 圆 圆 圆 员郾 源愿
猿 员 猿 猿 猿 员郾 源园
源 圆 员 圆 猿 员郾 猿苑
缘 圆 圆 猿 员 员郾 缘缘
远 圆 猿 员 圆 员郾 猿员
苑 猿 员 猿 圆 员郾 猿怨
愿 猿 圆 员 猿 员郾 源源
怨 猿 猿 圆 员 员郾 源员
軃赠躁员 员郾 猿愿 员郾 猿源 员郾 猿猿苑 员郾 源园苑
軃赠躁圆 员郾 源员 员郾 源怨 员郾 源圆 员郾 猿怨猿
軃赠躁猿 员郾 源员猿 员郾 猿苑猿 员郾 源源苑 员郾 源园猿
砸躁 园郾 园猿猿 园郾 员缘 园郾 员员 园郾 园员源
优水平 粤猿 月圆 悦猿
主次因素 月 悦 粤
最优组合 粤猿 月圆 悦猿
表 猿摇 方差分析表
栽葬遭造藻 猿摇 栽葬遭造藻 燥枣 增葬则蚤葬灶糟藻 葬灶葬造赠泽蚤泽
方差来源
灾葬则蚤葬灶糟藻
燥则蚤早蚤灶
偏差平
方和
杂怎皂 燥枣
泽择怎葬则藻
凿藻增蚤葬贼蚤燥灶
自由度
阅藻早则藻藻 燥枣
枣则藻藻凿燥皂
均方和
粤增藻则葬早藻 燥枣
泽择怎葬则藻
凿藻增蚤葬贼蚤燥灶
泽怎皂
云值
云 增葬造怎藻
显著性
水平
杂蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶糟藻
造藻增藻造
粤 杂粤 越 园郾 园园圆源 圆 园郾 园园员圆 苑郾 苑 要
月 杂月 越 园郾 园猿苑猿 圆 园郾 园员愿远 员员怨 园郾 园员
悦 杂悦 越 园郾 园员怨苑 圆 园郾 园园怨愿 远猿 园郾 园缘
误差 杂藻 越 园郾 园园园猿员圆 圆 园郾 园园园员缘远 要 要
杂耘
摇
云园郾 园缘 渊圆袁圆冤越 员怨
云园郾 园员 渊圆袁圆冤越 怨怨
猿摇 讨论
采用微波对米糠进行处理时袁由于米糠吸收了微
波能袁使细胞内部的温度迅速上升袁从而使细胞内部的
压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力袁结果导致细胞
破裂袁使米糠多糖流出遥 而超声波可将米糠的细胞壁
粉碎袁从而有利于米糠多糖的溶出遥 预试验发现袁采用
先微波袁再超声波处理袁米糠多糖的溶出量要更多遥 可
能是由于在微波的作用下袁部分细胞壁会破裂袁而部分
细胞壁吸收的微波能尚未超过细胞壁所能承受的能
力袁而这部分细胞在超声波的能量及振动下袁细胞壁更
容易被粉碎遥
文献关于米糠油尧米糠蛋白及维生素等报道较多袁
对于米糠多糖的提取研究较少遥 梁丹霞等人咱员远暂采用
水提醇沉淀法对米糠中的多糖进行提取袁测得米糠粗
多糖含量为 圆园郾 圆豫 渊折算成提取率为 员郾 猿源豫 冤袁且提取
时间长袁需 圆园 多小时袁而采用超声波结合微波技术提
取多糖袁提取率可达 员郾 缘缘豫 袁效果好袁时间短袁仅需不
足 猿澡遥 但该方法的大规模应用也受到了限制袁主要是
设备处理量过小遥 因此袁在实际应用时袁需要对设备进
行改造袁以满足其工业化生产的要求遥
源摇 结论
采用微波及超声波处理均能很大程度地加速米糠
细胞的破裂袁从而加速其中的米糠多糖释放出来遥 其
中袁微波处理的效果最为显著袁其次为超声波袁料液比
的影响很小遥 通过正交试验及相关分析确定出最佳的
处理方法袁即微波处理 猿皂蚤灶袁超声波处理 猿园皂蚤灶袁料液
比 员 颐 员缘 时效果最好袁此时米糠多糖的提取率为
员郾 缘缘豫 袁与传统的热水浸提法相比袁提取率提高了
猿愿郾 源豫 袁同时可以大大缩短提取时间遥
参考文献院
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