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        腌菜中亞硝酸鹽含量的測定

        2017-08-31 21:54:07謝微陳秋娟何星存羅楊合朱東建
        中國調(diào)味品 2017年8期
        關(guān)鍵詞:顯色劑亞硝酸鈉靜置

        謝微,陳秋娟,何星存,羅楊合,朱東建

        (1.賀州學(xué)院 食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院,廣西 賀州 542899;2.賀州學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西 賀州 542899)

        腌菜中亞硝酸鹽含量的測定

        謝微1,陳秋娟2*,何星存1,羅楊合1,朱東建1

        (1.賀州學(xué)院 食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院,廣西 賀州 542899;2.賀州學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西 賀州 542899)

        以α-萘胺為顯色劑,采用可見分光光度法,測定賀州市八步區(qū)幾種腌菜中亞硝酸鹽的含量。該方法的線性方程為A=1.4307C+0.0037,相關(guān)系數(shù)R2=0.9998,檢測限為1.5 μg/L,亞硝酸鹽回收率為94.78%~99.53%。結(jié)果顯示:該方法線性較好,操作簡便,精密度高,5個樣品中亞硝酸鹽的含量均沒有超標。

        可見分光光度法;腌菜;α-萘胺;亞硝酸鹽

        亞硝酸鹽俗稱工業(yè)用鹽,是一種白色或微黃色的結(jié)晶或顆粒狀粉末,無臭,味微咸澀,易潮解,并易溶于水、液氮,微溶于甲醇等有機溶劑。亞硝酸鹽廣泛存在于自然環(huán)境中,特別是存在于食物中,比如蔬菜、糧食、肉類、魚類、蛋類都含有一定量的亞硝酸鹽[1]。亞硝酸鹽廣泛應(yīng)用于工業(yè)中,如可作防銹劑;在食品方面也有著廣泛的應(yīng)用,如在食品加工生產(chǎn)中,亞硝酸鹽可以作為增色劑和防腐劑[2]。亞硝酸鹽在工業(yè)和食品方面給人類帶來了利益和方便,但亞硝酸鹽也是一種強致癌的物質(zhì)。長期食用含有亞硝酸鹽的食物會使血液中血紅蛋白攜氧能力降低,從而引發(fā)組織缺氧,同時還可能會使血壓降低,或者血管擴張[3]。另外,亞硝酸鹽還能與胃中的含氮類物質(zhì)發(fā)生作用轉(zhuǎn)化成亞硝胺[4]。當體內(nèi)的亞硝胺含量達到一定的量時,就可以引發(fā)胃癌、食管癌和肝癌等,對人體產(chǎn)生極大的危害[5]。

        長期以來,由于腌菜能夠長時間貯存,并且具有獨特的風(fēng)味而廣受市民的喜愛,腌菜在市場上隨處可見。研究表明:蔬菜是一種極易富集硝酸鹽的食品,蔬菜在腌制過程中,由于微生物以及硝酸還原酶的作用,使得硝酸鹽還原成亞硝酸鹽[6]。因此,控制腌菜中的亞硝酸鹽含量很有必要。

        目前測定亞硝酸鹽含量的方法有很多種,常用的方法是鹽酸萘乙二胺分光光度法[7]、催化光度法[8]、離子色譜法[9]等,這些方法靈敏度較高,但操作復(fù)雜,并且反應(yīng)條件需要嚴格控制,對環(huán)境因素也比較敏感。還有一些新興的測定方法如催化動力學(xué)法[10]、膠束增效紫外分光光度法[11]、漫反射光譜法[12]等,這些方法測定亞硝酸鹽精密度較高,但是操作復(fù)雜,并且儀器較大,價格高,測定時間也較長,不適合推廣使用。

        本次課題采用的是在弱酸的情況下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生重氮化合物,再與α-萘胺耦合,形成紫紅色的偶氮化合物,測定其吸光度。本次測定廣西賀州市八步區(qū)部分腌菜的亞硝酸鹽含量,旨在給當?shù)厥忻裉峁┯袃r值的參考依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料、試劑與儀器

        大頭菜、榨菜、梅菜、腌蘿卜:購于陽光市場;涼拌菜:購于泰興超市。

        亞硝酸鈉、對氨基苯磺酸、α-萘胺、四硼酸鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、鹽酸、無水乙醇、氫氧化鈉:以上藥品均為分析純;實驗用水為超純水。

        TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;722可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;FA1004電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)有限公司;101-1電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海躍進醫(yī)療器械廠;HHS電熱恒溫水浴鍋 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

        1.2 試劑的配制

        20% 鹽酸溶液:量取54.8 mL 36.5%鹽酸至100 mL燒杯中,加水至100 mL刻度線。

        1 mg/mL亞硝酸鈉標準儲備溶液:準確稱取0.5000 g 亞硝酸鈉于100 mL燒杯中,先加入少量水溶解,轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中,加水定容,搖勻,做儲備液。

        5 μg/mL亞硝酸鈉標準工作溶液:量取5.00 mL 1 mg/mL亞硝酸鈉標準溶液于1000 mL容量瓶中,加水定容,搖勻。

        4 g/L對氨基苯磺酸溶液:稱取2.000 g對氨基苯磺酸固體溶于500 mL 20%鹽酸中,混勻,置于棕色瓶中,避光保存。

        2 g/L α-萘胺溶液:準確稱取0.5000 g α-萘胺固體,先用少量95%酒精溶解,轉(zhuǎn)入250 mL容量瓶中,再用95% 酒精定容,搖勻。

        硼砂飽和溶液:稱取25 g四硼酸鈉固體溶于500 mL溫水中,冷卻至室溫。

        0.25 mol/L亞鐵氰化鉀溶液:準確稱取10.6190 g亞鐵氰化鉀固體,溶于水中并轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中,加水定容,搖勻。

        1 mol/L乙酸鋅溶液:準確稱取21.9000 g乙酸鋅固體,加入3 mL冰醋酸,加水溶解,轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中,加水定容,搖勻。

        0.01 mol/L 氫氧化鈉溶液:稱取0.04 g 氫氧化鈉固體于100 mL燒杯中,加水至100 mL刻度線,攪拌溶解。

        1.3 樣品處理

        準確稱取 2.5000 g 經(jīng)粉碎均勻的腌菜樣品,置于250 mL燒杯中,加入 12.5 mL硼砂飽和溶液,攪拌均勻,加入約100 mL 70 ℃左右的水,并在沸水浴中加熱15 min,取出冷卻到室溫,轉(zhuǎn)入250 mL容量瓶中,再加入5 mL亞鐵氰化鉀溶液和5 mL乙酸鋅溶液以沉淀蛋白質(zhì),加水定容,加入1 g活性炭[13],搖勻,靜置,吸走上層脂肪并進行抽濾,濾液備用[14]。

        1.4 實驗方法

        1.4.1 實驗原理

        樣品經(jīng)蛋白質(zhì)沉淀、除去脂肪后,在弱酸的情況下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)生成重氮鹽,重氮鹽再與α-萘胺試劑發(fā)生耦合反應(yīng),生成紫紅色偶氮化合物,亞硝酸鹽特效試劑α-萘胺溶液作顯色劑,能夠成功地避免實驗中其他陰陽離子的影響[15]。反應(yīng)式如下:

        反應(yīng)1:

        反應(yīng)2:

        1.4.2 標準曲線的繪制方法

        分別吸取一定量的5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,分別加入一定量的 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,在一定的溫度下,調(diào)節(jié)溶液的pH為5,搖勻,靜置,再加入一定量的2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,搖勻,靜置,于1 cm比色皿中,在最大吸收波長處測定吸光度,以亞硝酸鈉標準溶液濃度C為橫坐標,吸光度A為縱坐標,繪制標準曲線。

        1.4.3 樣品的測定

        吸取40 mL濾液置于50 mL容量瓶中,加入一定量的4 g/L對氨基苯磺酸溶液,在一定的溫度下,調(diào)節(jié)溶液的pH,搖勻,靜置,再加入一定量的2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,搖勻,靜置,于1 cm比色皿中,在最大吸收波長處測定吸光度。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 最大波長的確定

        反應(yīng)1:吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,搖勻,靜置3~5 min,加水至刻度,搖勻,于1 cm比色皿中,做光譜掃描,結(jié)果見圖1。

        反應(yīng)2:吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,搖勻,靜置3~5 min,再加入2.00 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,搖勻,靜置15 min,于1 cm比色皿中,做光譜掃描,結(jié)果見圖1。

        圖1 反應(yīng)1和反應(yīng)2的波長Fig.1 The wavelength of reaction 1 and reaction 2

        由圖1可知,反應(yīng)1在紫外區(qū)267 nm處吸光度達到最大,而在可見區(qū)無吸收。反應(yīng)2在可見區(qū)520 nm處吸光度達到最大,故選擇267 nm和520 nm分別為反應(yīng)1和反應(yīng)2的最適宜測定波長,為了更好考察反應(yīng)條件對反應(yīng)體系的影響。

        2.2 反應(yīng)條件的確定

        2.2.1 反應(yīng)1的反應(yīng)條件的確定

        2.2.1.1 反應(yīng)時間的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,搖勻,靜置時間分別是1,2,3,4,5,6 min,加水至刻度線,混勻,于1 cm比色皿中,在267 nm處測量吸光度。以反應(yīng)時間t為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖2。

        圖2 反應(yīng)時間的影響Fig.2 The influence of reaction time

        由圖2可知,隨著反應(yīng)時間的延長,體系的吸光度逐漸增大,當反應(yīng)時間為4 min時,吸光度急劇增大;當反應(yīng)到5 min時,吸光度達到最大值;當反應(yīng)時間大于5 min后,吸光度急劇下降。表明在5 min時,反應(yīng)已充分完成。因此,選擇5 min為反應(yīng)1的最佳反應(yīng)時間。

        2.2.1.2 反應(yīng)溫度的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,搖勻,溫度分別控制在10,15,20,25,30,35 ℃,靜置5 min,加水至刻度線,混勻,于1 cm比色皿中,在267 nm處測量吸光度。以反應(yīng)溫度T為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖3。

        圖3 反應(yīng)溫度的影響Fig.3 The influence of reaction temperature

        由圖3可知,體系的吸光度隨著溫度的升高而增大,當溫度升到25 ℃時,體系的吸光度達到最大,隨后再升高溫度,吸光度反而緩慢下降,而20~35 ℃之間的吸光度相差不大,較穩(wěn)定。故選擇25 ℃為反應(yīng)1 的最佳溫度。

        2.2.1.3 反應(yīng)pH的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為1,2,3,4,5,6,7,搖勻,溫度控制在25 ℃,靜置5 min,加水至刻度線,混勻,于1 cm比色皿中,在267 nm處測量吸光度。以溶液pH為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖4。

        圖4 反應(yīng)pH的影響Fig.4 The influence of reaction pH

        由圖4可知,隨著pH的增大,吸光度逐漸增大,當pH達到4時,吸光度急劇增大;當pH為5時,吸光度達到最大值;當反應(yīng)pH>5時,吸光度急劇下降。表明pH為5時,反應(yīng)已充分完成。因此,選擇pH 5為反應(yīng)1的最佳反應(yīng)pH值。

        2.2.1.4 顯色劑用量的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液的量分別為0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 mL,調(diào)節(jié)pH為5,溫度控制在25 ℃,搖勻,靜置時間為5 min,加水至刻度線,混勻,于1 cm比色皿中,在267 nm處測量吸光度。以顯色劑用量V為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖5。

        圖5 顯色劑用量的影響Fig.5 The influence of chromogenic agent dosage

        由圖5可知,隨著顯色劑用量的增加,吸光度逐漸增大,當顯色劑用量為2.0 mL時,吸光度達到最大值,反應(yīng)能夠充分完成;當顯色劑用量大于2.0 mL后,吸光度沒有上升反而下降。因此,選擇顯色劑用量2.0 mL為反應(yīng)1的最佳顯色劑用量。

        2.2.2 反應(yīng)2的反應(yīng)條件的確定

        2.2.2.1 反應(yīng)時間的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,搖勻,溫度控制在25 ℃,靜置時間為5 min,再加入2.00 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,搖勻,靜置時間分別為5,10,15,20,25,30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測量吸光度。以反應(yīng)時間t為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖6。

        圖6 反應(yīng)時間的影響Fig.6 The influence of reaction time

        由圖6可知,隨著反應(yīng)時間的延長,吸光度緩慢增大,當反應(yīng)時間為30 min時,吸光度達到最大值,反應(yīng)能夠充分完成;當反應(yīng)時間繼續(xù)延長時,吸光度沒有上升反而下降。因此,選擇30 min為反應(yīng)2的最佳反應(yīng)時間。

        2.2.2.2 反應(yīng)溫度的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,搖勻,溫度控制在25 ℃,靜置5 min,加水至刻度,混勻,再加入2.00 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,溫度控制在10,15,20,25,30,35,40 ℃,搖勻,靜置30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測量吸光度。以溫度T為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖7。

        圖7 反應(yīng)溫度的影響Fig.7 The influence of reaction temperature

        由圖7可知,吸光度隨著溫度的上升而增大,當溫度達到20 ℃時,吸光度達到最大值,再升高溫度,體系的吸光度反而下降,且25 ℃后的吸光度趨于穩(wěn)定。故選擇20 ℃為反應(yīng)2 的最佳溫度。

        2.2.2.3 反應(yīng)pH的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2.00 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,搖勻,溫度控制在25 ℃,靜置5 min,再加入2.00 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,控制pH為1,2,3,4,5,6,7,溫度控制在20 ℃,靜置30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測量吸光度。以反應(yīng)pH為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖8。

        圖8 反應(yīng)pH的影響Fig.8 The influence of reaction pH

        由圖8可知,溶液的吸光度隨pH的變化影響不大,且原溶液的pH值為4。因此,選擇pH 4為反應(yīng)2的最佳反應(yīng)pH值。

        2.2.2.4 顯色劑用量的影響

        吸取5.00 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,加入2 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,溫度控制在25 ℃,搖勻,靜置時間為5 min,再加入2 g/L α-萘胺溶液,用量分別為0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 mL,加水至刻度,控制pH為4,溫度控制在20 ℃,搖勻,靜置30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測量吸光度。以顯色劑用量V為橫坐標,吸光度A為縱坐標繪制曲線,見圖9。

        圖9 顯色劑用量的影響Fig.9 The influence of chromogenic agent dosage

        由圖9可知,隨著顯色劑用量的增大,吸光度緩慢增大,顯色劑用量為2.0 mL時,吸光度達到最大值,反應(yīng)能夠充分完成;當顯色劑用量大于2.0 mL后,吸光度沒有上升而是緩慢下降。因此,選擇顯色劑用量2.0 mL為反應(yīng)2的最佳顯色劑用量。

        2.3 標準曲線的繪制

        分別吸取0,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50,3.00 mL5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,分別加入2.0 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,溫度控制在25 ℃,搖勻,靜置時間為5 min,再加入2.0 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,溫度控制在20 ℃,搖勻,靜置30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測定吸光度。以亞硝酸鈉標準溶液濃度C為橫坐標,吸光度A為縱坐標,繪制標準曲線,見圖10。

        圖10 標準曲線Fig.10 The standard curve

        由標準曲線可知回歸方程為A=1.4307C+0.0037,相關(guān)系數(shù)R2=0.9998,線性較好。

        2.4 樣品的測定

        吸取40 mL濾液置于50 mL容量瓶中,加入2.0 mL4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,溫度控制在25 ℃,搖勻,靜置時間為5 min,再加入2.0 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,控制pH為4,溫度控制在20 ℃,搖勻,靜置30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測定吸光度,平行5次。不同類型腌菜樣品中亞硝酸鹽含量測定的結(jié)果見表1。

        表1 腌菜中亞硝酸鹽含量測定結(jié)果Table 1 Determination results of nitrite content in pickles

        由表1可知,不同的腌菜中亞硝酸鹽的含量存在著較大的差異。在所測的5種腌菜中,亞硝酸鹽含量最高的大頭菜為4.9529 mg/kg,其次的榨菜、涼拌菜分別為4.4295,4.3082 mg/kg,含量最低的梅菜為0.6378 mg/kg。其中亞硝酸鹽含量最低的梅菜和含量最高的大頭菜,其含量相差8倍。腌制食品中的亞硝酸鹽含量的國家標準為20 mg/kg[16],由此可知,本次測量的腌菜樣品中亞硝酸鹽含量均沒有超標。

        2.5 檢測限的確定

        用水代替樣品濾液在相同條件下測定吸光度,平行20次。以20次測定的試劑空白標準差的3倍表示該方法的檢測限,為1.5 μg/L。

        2.6 精密度試驗

        吸取5.0 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,置于50 mL容量瓶中,分別加入2.0 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5,溫度控制在25 ℃,搖勻,靜置時間為5 min,再加入2.0 mL 2 g/L α-萘胺溶液,加水至刻度,調(diào)節(jié)pH為4,溫度控制在20 ℃,搖勻,靜置30 min,于1 cm比色皿中,在520 nm處測定吸光度,平行5次。精密度試驗測定的結(jié)果見表2。

        表2 精密度試驗測定結(jié)果Table 2 Determination results of precision test

        由表2可知,通過重復(fù)測定標樣7次,計算吸光度的重復(fù)性,得亞硝酸鹽的相對標準偏差RSD為0.29%,小于2%,滿足分析實驗的精密度要求,說明該實驗精密度良好。

        2.7 回收率試驗

        取濾液2份,分別加入2.5,5.0 mL 5 μg/mL亞硝酸鈉標準溶液,測定吸光度,平行3次。根據(jù)工作曲線計算出其含量,求回收率。以榨菜為例,其回收率試驗測定的結(jié)果見表3。

        表3 回收率試驗結(jié)果Table 3 Results of recovery test

        由表3可知,通過對2個不同加標量的分析,測得亞硝酸鹽的回收率為97.99%~99.53%,平均回收率為98.48%,相對標準偏差RSD為0.43%。故該方法有較高的準確性和可靠性。

        3 結(jié)論

        分光光度法測定5種腌菜中的亞硝酸鹽含量在0.6378~4.9529 mg/kg。所有樣品均在國家標準范圍之內(nèi),均不超標。賀州市八步區(qū)陽光市場部分腌菜可以放心食用。

        本次實驗法測定腌制蔬菜中亞硝酸鹽含量是一個不錯的選擇,不僅設(shè)備簡單、操作快捷,而且靈敏度高、結(jié)果準確,具有推廣價值。

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        Determination of Nitrite Content in Pickles

        XIE Wei1, CHEN Qiu-juan2*, HE Xing-cun1, LUO Yang-he1, ZHU Dong-jian1

        (1.Research Institute of Food Science & Engineering Technology, Hezhou University,Hezhou 542899, China;2.School of Chemical and Biological Engineering,Hezhou University, Hezhou 542899, China)

        The content of nitrite in pickles from Babu District of Hezhou City is determined by visible spectrophotometry with α-naphthylamine as chromogenic agent. The linear equation is A=1.4307C+0.0037, the correlation coefficient R2=0.9998, the detection limit is 1.5 μg/L, the recovery rate of nitrite is 94.78%~99.53%. The results show that the method exhibits good linearity, easy operation and high precision. The content of nitrite in five samples doesn't exceed the standard.

        visible spectrophotometry;pickles;α-naphthylamine;nitrite

        2017-02-16 *通訊作者

        廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項目(KY2016LX381);廣西高??茖W(xué)技術(shù)研究項目(KY2015LX477);賀州學(xué)院教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項目(hzxyjg201636,hzxyjg201541);賀州學(xué)院校級課題(2014ZC28)

        謝微(1984-),女,壯族,助理研究員,碩士,研究方向:分析檢測;

        陳秋娟(1983-),女,講師,研究方向:天然產(chǎn)物提取、純化與分析。

        TS255.53

        A

        10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.025

        1000-9973(2017)08-0114-06

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