Abstract Food sustainability depends significantly on packaging since it helps maintainfood safe and fresh throughout its shelf life, resulting in the least amount ofwaste and the least negative environmental impact. The main objective of thisstudy is to determine the adsorbed and released amount of antimicrobial agents(benzoic acid and thymol) on modified calcium carbonate (MCC) by investigating adsorption isotherm at 25°C and desorption kinetics at both 22°C and5°C of anti-microbial to identify potential solutions to enhance the long-termsustainability of fresh products such as meat. These agents were incorporatedinto specialized food pads to mitigate bacterial growth in food packaging instead of being directly added to the food. Additionally, the study aimed to determine the amount of carbon dioxide generated when MCC, used as an adsorbent in combination with citric acid, comes into contact with the meat liquid,as this has an impact on the growth of aerobic microorganisms.The findings revealed that MCC adsorbed 44% and 55% of the initial quantities of benzoic acid (BA) and thymol, respectively. Furthermore, after 12 seconds from an initial adsorption amount of 19 mg/g, the maximum amount ofthymol released from MCC was measured at 0.120 mg/ml (approximately0.126%). Similarly, for an initial adsorption amount of 15 mg/g, the quantityof BA released was found to be 0.080 mg/ml (approximately 0.106%). TheUV-spectrophotometer was utilized to determine the amounts of adsorbed anddesorbed anti-microbial agents, while Checkmate 3 was used to assess the release of carbon dioxide.Significantly, the utilization of food pads demonstrated a significant enhancement in the release of carbon dioxide. Interestingly, the presence of anti-microbial agents did not have any influence on the generation of carbon dioxide.This research provides valuable insights into the potential application of foodpads and MCC as effective strategies for preserving fresh meat products bycontrolling microbial activity and promoting sustainability. / Sammanfattning Livsmedelshållbarhet beror i hög grad på förpackningar eftersom det hjälpertill att hålla maten säker och fräsch under hela dess hållbarhetstid, vilket resulterar i minskad mängd avfall och mindre negativ miljöpåverkan. Huvudsyftetmed denna studie var att bestämma den adsorberade och frigjorda mängdenantimikrobiella medel (bensoesyra och tymol) på modifierat kalciumkarbonat(MCC) genom att undersöka adsorptionsisoterm vid 25°C och desorptionskinetiken vid både 22°C och 5 °C av antimikrobiellt medel för att identifierapotentiella lösningar för att förbättra den långsiktiga hållbarheten för färskaprodukter som kött. Dessa medel inkorporerades i specialiserade food pad föratt mildra bakterietillväxt i livsmedelsförpackningar istället för att läggas direkt till maten. Dessutom syftade studien till att fastställa mängden koldioxidsom genereras när MCC, som används som adsorbent i kombination med citronsyra, kommer i kontakt med köttvätskan, eftersom detta har en inverkan påtillväxten av aeroba mikroorganismer.Resultaten visade att MCC adsorberade 44 % och 55 % av de initiala mängderna bensoesyra (BA) respektive tymol. Vidare, efter 12 sekunder från eninitial adsorptionsmängd på 19 mg/g, mättes den maximala mängden tymolsom frigjordes från MCC till 0,120 mg/ml (ungefär 0,126%). På liknande sätt,för en initial adsorptionsmängd på 15 mg/g, visade sig mängden frisatt BA vara0,080 mg/ml (ungefär 0,106%). UV-spektrofotometern användes för att bestämma mängderna av adsorberade och desorberade antimikrobiella medel,medan Checkmate 3 användes för att bedöma frisättningen av koldioxid.Betecknande nog visade användningen av food pad betydande förbättring avutsläppet av koldioxid. Intressant nog har närvaron av antimikrobiella medelinte haft någon inverkan på genereringen av koldioxid. Denna forskning gervärdefulla insikter om den potentiella tillämpningen av food pad och MCC someffektiva strategier för att bevara färska köttprodukter genom att kontrolleramikrobiell aktivitet och främja hållbarhet.

Wafer bonding is important in microelectromechanical systems (MEMS) manufacturing, enabling wafer-level encapsulation and packaging. In this project, different pre-treatments of the polycrystalline silicon surface for eutectic gold-silicon (AuSi) bonding were studied with respect to the resulting bond strength. Native oxides or other surface layers can decrease the interaction between Au and Si, leading to weaker bonds. Different etching methods were investigated to remove native oxide. Spectroscopic ellipsometry (SE), water contact angle measurements and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used to analyze the surfaces. SE measurements showed that the oxide layer grew 5 Å the first 4 hours after HF etch, rinse and dry, but then grew less than this during the following 6 weeks. The measured oxide growth was similar for wafers with other pre-treatments. Through contact angle measurements, it was demonstrated that the different etching methods resulted in different outermost surface layers. None of the contact angles were changed much over several weeks, indicating subsequent oxide growth occurred below a stable outermost layer. For wafer bonding, wafers with bond frame structures were used. After wafer bonding, the bond frames were analyzed with infrared (IR) microscopy and the bonds were shear tested for bond strength. The shorter the exposure time to ambient air atmosphere before bond, the stronger the bond in general. Furthermore, the wafers stored in nitrogen atmosphere exhibited higher bond strengths than the wafers stored in air for the same amount of time, confirming that the growing oxide was the reason for the decreased bond quality during wafer storage. HF (wet/vapor) etched wafers in general had slightly stronger bonds than the other wafers and the wafers etched with HF vapor had the highest average bond strength of all. The IR images showed that white areas in the bond frames were related to decreased bond strength, and that wafers that had longer storage time on average had more white in the bond frames. As a conclusion, to achieve as strong bonds as possible, the waiting time between wafer pre-treatments and bonding should be minimized, and in the waiting time it is beneficial to store the wafers in nitrogen atmosphere. In this study most wafers stored 2 weeks in nitrogen had good bond quality and even wafers stored 3 days in air had acceptable bond strengths. However, using HF to etch away the oxide before bond is preferable compared to the other etching methods, not only to have larger average bond strength, but also to have less bond strength decrease during waiting time before bond. / I tillverkning av mikroelektromekaniska system (MEMS) är skivbondning viktigt för inkapsling och förpackning av mikrosystem på skivnivå. I detta projekt studerades olika förbehandlingar av polykristallina kiselytan, inför eutektisk AuSi-bondning, med avseende på resulterande bondstyrka. Nativoxid eller andra ytskikt kan minska interaktionen mellan guld (Au) och kisel (Si), vilket leder till svagare bond. Flera olika etsmetoder undersöktes för att ta bort nativoxid. Spektroskopisk ellipsometri (SE), mätningar av vattenkontaktvinkel och Fouriertransform infraröd spektroskopi (FTIR), användes för att analysera ytorna. Resultaten från SE-mätningarna visade att oxiden växte 5 Å under de 4 första timmarna efter HF-ets, skölj och tork, men växte sedan mindre än detta under de följande 6 veckorna. Den uppmätta oxidtillväxten var liknande för skivorna med andra förbehandlingar. Kontaktvinklarna var olika för olika förbehandlingsmetoder, vilket visar att de hade olika yttersta ytskikt. Ingen av kontaktvinklarna ändrades mycket under flera veckor, vilket indikerar att den följande oxidtillväxten skedde under ett stabilt yttersta lager. För skivbondning andvändes skivor med bondramar längs chip-kanterna. Dessa bondramar var gjorda av polykristallint Si respektive Au på skivorna som skulle bondas. Efter bondning analyserades bondramarna med infraröd (IR) mikroskopi och skjuvtester gjordes för att bestämma bondstyrkan. Ju kortare tid skivorna exponerades till omgivande luft, desto starkare bond i allmänhet. Dessutom uppvisade skivorna som lagrats i kväveatmosfär högre bondstyrkor än de skivor som lagrats i luft, vilket bekräftar att den växande oxiden var orsaken till den minskade bondkvaliteten under skivlagring. HF-etsade skivor (HF- dipp och HF-ånga) hade något starkare bond än de andra skivorna och de skivor som etsats med HF-ånga hade allra högst genomsnittlig bondstyrka. IR-bilderna visade att vita områden i bondramarna var relaterat till minskad bondstyrka och att skivor som hade längre lagringstid i genomsnitt hade mer vitt i bondramarna. Slutsatsen är att för att uppnå så hög bondstyrka som möjligt ska tiden mellan förbehandlingar och bond minmeras, och under väntetiden är det till fördel att skivorna förvaras i kväveatmosfär. I den här studien hade skivor som förvarats 2 veckor i kväve bra bondkvalitet och även skivor som stått 3 dagar i luft hade godtagbara bondstyrkor. Att använda HF för att etsa bort oxid är dock bättre än att använda någon av de andra etsmetoderna, inte bara för att få högre genomsnittliga bondstyrkor, utan också för att få mindre minskning av bondstyrkan under väntetiden inför bondning.

<p>Due to the hydrophobic nature of integral membrane proteins (IMP) they give rise to several difficulties concerning handling and analysis, which is not the case for the most water soluble proteins. New analysis methods are needed, where the insolubility problems of the hydrophobic proteins due to aggregation and adhesion are tackled. Those problems also affect digestion performance and equipment compatibility for the analysis.</p><p>Protocols for analysis and separation specified for IMP are presented in <b>Paper I</b> and<b> III</b>.</p><p>The instrumentation used in this work was capillary electrophoresis (CE) and matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). Both instruments are suitable for peptide/proteins analysis.</p><p>In <b>Paper I</b>, protocols for a CE separation of bacteriorhodopsin (BR) peptides as model IMP peptides are established. Also, a partially automated manufacturing procedure of a concentration MALDI-target is presented, suitable for fractions from CE. The MS analysis detected 9 out of 10 cyanogen bromide (CNBr) digested BR peptides. A novel technique for the off-line integration of CE to MALDI-MS using a closed-open-closed system is presented in <b>Paper II</b>, where the open part is a microcanal functioning as a MALDI target window. Investigation of the microcanal electro-osmotic flow (EOF) properties and band broadening characteristics was performed. A protein separation was obtained and detected with MALDI-MS analysis in the microcanal. Different protein digestion methods were evaluated using BR in <b>Paper III</b> through MALDI-MS. Several digestion methods as well as MS media were investigated alongside different MALDI matrices. For example, matrices as the hydrophobic 2,6-dihydroxyacetophenone (DHAP) and 2-Hydroxy-3-methoxybenzoic acid (2H3MBA) or 2-Hydroxy-5-methoxybenzoic acid (2H5MBA) mixed with DHB, appeared to be promising matrices for analysis of BR.</p> / <p>Med anledning av integrala membranproteiners (IMP) hydrofoba egenskaper uppstår flera svårigheter vid hantering och analys av IMP, vilket inte är fallet för vattenlösliga proteiner. Nya analysmetoder krävs, som löser löslighetsproblemen för de hydrofoba proteinerna som tex flockning och adsorbtion. Dessa problem påverkar även klyvningsgrad och kompatibilitet med analysutrustningen.</p><p>I <b>Artikel I</b> och <b>Artikel III</b> presenteras protokoll för analys och separation specifikt för IMP. Instrumenteringen som har använts i detta arbete är kapillärelektrofores (CE) och matris-assisterad laserdesorptions-joniserings-masspektrometri (MALDI-MS). Båda instrumenten är lämpade för peptid/protein analyser.</p><p>I <b>Artikel I</b>, presenteras protokoll för en CE separation av peptider från bacteriorhodopsin (BR), som användes som modellpeptider för IMP. En delvis automatiserat tillverkningsprocedur för en koncentrerande MALDI-platta, som är anpassad för CE fraktionerna beskrivs också. MS-analysen detekterade 9 av 10 BR-peptider från cyanobromid-klyvning (CNBr). En ny teknik för off line-integrering av CE till MALDI-MS genom ett slutet-öppet-slutet system presenteras i <b>Artikel II</b>, där den öppna delen är en mikrokanal som fungerar som detektionsfönster i MALDI. Undersökning av mikrokanalens egenskaper som tex det elektroosmotiska flödet (EOF) och bandbreddningen utvärderades. En proteinseparation genomfördes och detekterades med MALDI–MS i mikrokanalen. Olika proteinklyvningsmetoder för BR undersöktes i <b>Artikel</b> <b>III</b> med MALDI-MS. Flera proteinklyvningsmetoder samt MS-medier utvärderades tillsammans med olika MALDI-matriser. Den hydrofoba matrisen 2,6-dihydroxyacetophenone (DHAP) och 2-Hydroxy-3-methoxybenzoic acid (2H3MBA) eller 2-Hydroxy-5-methoxybenzoic acid (2H5MBA) blandade med DHB, visade sig exempelvis vara lovande matriser för BR-analyser.</p>

Due to the hydrophobic nature of integral membrane proteins (IMP) they give rise to several difficulties concerning handling and analysis, which is not the case for the most water soluble proteins. New analysis methods are needed, where the insolubility problems of the hydrophobic proteins due to aggregation and adhesion are tackled. Those problems also affect digestion performance and equipment compatibility for the analysis. Protocols for analysis and separation specified for IMP are presented in Paper I and III. The instrumentation used in this work was capillary electrophoresis (CE) and matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). Both instruments are suitable for peptide/proteins analysis. In Paper I, protocols for a CE separation of bacteriorhodopsin (BR) peptides as model IMP peptides are established. Also, a partially automated manufacturing procedure of a concentration MALDI-target is presented, suitable for fractions from CE. The MS analysis detected 9 out of 10 cyanogen bromide (CNBr) digested BR peptides. A novel technique for the off-line integration of CE to MALDI-MS using a closed-open-closed system is presented in Paper II, where the open part is a microcanal functioning as a MALDI target window. Investigation of the microcanal electro-osmotic flow (EOF) properties and band broadening characteristics was performed. A protein separation was obtained and detected with MALDI-MS analysis in the microcanal. Different protein digestion methods were evaluated using BR in Paper III through MALDI-MS. Several digestion methods as well as MS media were investigated alongside different MALDI matrices. For example, matrices as the hydrophobic 2,6-dihydroxyacetophenone (DHAP) and 2-Hydroxy-3-methoxybenzoic acid (2H3MBA) or 2-Hydroxy-5-methoxybenzoic acid (2H5MBA) mixed with DHB, appeared to be promising matrices for analysis of BR. / Med anledning av integrala membranproteiners (IMP) hydrofoba egenskaper uppstår flera svårigheter vid hantering och analys av IMP, vilket inte är fallet för vattenlösliga proteiner. Nya analysmetoder krävs, som löser löslighetsproblemen för de hydrofoba proteinerna som tex flockning och adsorbtion. Dessa problem påverkar även klyvningsgrad och kompatibilitet med analysutrustningen. I Artikel I och Artikel III presenteras protokoll för analys och separation specifikt för IMP. Instrumenteringen som har använts i detta arbete är kapillärelektrofores (CE) och matris-assisterad laserdesorptions-joniserings-masspektrometri (MALDI-MS). Båda instrumenten är lämpade för peptid/protein analyser. I Artikel I, presenteras protokoll för en CE separation av peptider från bacteriorhodopsin (BR), som användes som modellpeptider för IMP. En delvis automatiserat tillverkningsprocedur för en koncentrerande MALDI-platta, som är anpassad för CE fraktionerna beskrivs också. MS-analysen detekterade 9 av 10 BR-peptider från cyanobromid-klyvning (CNBr). En ny teknik för off line-integrering av CE till MALDI-MS genom ett slutet-öppet-slutet system presenteras i Artikel II, där den öppna delen är en mikrokanal som fungerar som detektionsfönster i MALDI. Undersökning av mikrokanalens egenskaper som tex det elektroosmotiska flödet (EOF) och bandbreddningen utvärderades. En proteinseparation genomfördes och detekterades med MALDI–MS i mikrokanalen. Olika proteinklyvningsmetoder för BR undersöktes i Artikel III med MALDI-MS. Flera proteinklyvningsmetoder samt MS-medier utvärderades tillsammans med olika MALDI-matriser. Den hydrofoba matrisen 2,6-dihydroxyacetophenone (DHAP) och 2-Hydroxy-3-methoxybenzoic acid (2H3MBA) eller 2-Hydroxy-5-methoxybenzoic acid (2H5MBA) blandade med DHB, visade sig exempelvis vara lovande matriser för BR-analyser. / QC 20101109