Tài liệu Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ vỏ hạt điều

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ETHANOL NHIÊN LIỆU TỪ VỎ HẠT ĐIỀU GVHD: PGS. TS TRƯƠNG VĨNH SVTH: Nguyễn Quốc Thắng - 09139170 Nguyễn Bình Phương Thanh Trúc - 09139210 Tp. HCM, 08/2013 Đại Học Nông Lâm Tp. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Bộ môn công nghệ hóa học Độc Lập – Tựu Do – Hạnh Phúc ------------ -----------NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN QUỐC THẮNG MSSV: 09139170 NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG THANH TRÚC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC MSSV: 09139210 LỚP: DH09HH 1. Đầu đề luận án: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ETHANOL NHIÊN LIỆU TỪ VỎ HẠT ĐIỀU 2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): Nghiên cứu quá trình thủy phân rơm rạ. Nghiên cứu quá trình lên men glucose và lên men dịch thủy phân. 3. Ngày giao nhiệm vụ luận án: 03/2013 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/08/2013. 5. Họ và tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn PGS. Ts Trương Vĩnh Toàn bộ Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua Bộ môn. Ngày …. Tháng …. Năm 2013 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ):........................................................ Đơn vị:........................................................................................ Ngày bảo vệ:............................................................................... Điểm tổng kết:............................................................................ Nơi lưu trữ luận án:.................................................................... LỜI CẢM ƠN Luận văn là tác phẩm của một sinh viên trước khi rời khỏi trường đại học. Để hoàn thành luận văn, sinh viên cần phải áp dụng tất cả các kiến thức và hiểu biết mà mình đã tích luỹ được trong suốt những năm học ở trường. Chính vì vậy những kiến thức mà em đã tiếp thu được trong 4 năm học tại trường Nông Lâm là nền tảng vững chắc giúp em hoàn thành luận văn này. Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn CÔNG NGHỆ HÓA HỌC vì đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ trong suốt những năm vừa qua. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Vĩnh, thầy là người đã giúp em đến với hướng nghiên cứu này, đồng thời cũng là người tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành tốt luận văn. Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn bạn bè và người thân trong gia đình, những người luôn là chỗ dựa vững chắc và luôn ủng hộ em trong mọi việc. Sinh viên thực hiện Nguyễn Quốc Thắng Nguyễn Bình Phương Thanh Trúc MỤC LỤC TÓM TẮT Vỏ hạt điều chiếm tỷ lệ lớn trong các phụ phẩm chế biến thực phẩm ở Việt Nam. Với thành phần chứa hơn 40% là cellulose, vỏ hạt điều là nguyên liệu thích hợp cho quá trình sản xuất ethanol. Luận văn này nghiên cứu quá trình sản xuất ethanol nhiên liệu từ vỏ hạt điều và được chia làm hai phần. Phần đầu nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố: nồng độ acid, thời gian thủy phân và phần hai nghiên cứu quá trình lên men cơ bản và lên men dịch thủy phân. Vỏ hạt điều được nghiền nhỏ và không qua tiền xử lý. Sau đó được tiến hành thủy phân bằng acid sunfuric và lên men bằng saccharomyces cerevisiae. Kết quả cho thấy, quá trình thủy phân diễn ra tốt nhất trong điều kiện: nồng độ acid đạt 5%, thời gian phản ứng 4 giờ, 100 oC, tương ứng nồng độ glucose thu được 19.6 mg/ml. Từ thí nghiệm thủy phân ta xác định được điều kiện tối ưu, sau đó tiến hành lên men dịch thủy phân ở điều kiện đó. Quá trình này thu được . ABSTRACT Cashew nut shell large proportion of the food processing by-products in Vietnam. With components that contain more than 40% cellulose, cashew nut shell material is suitable for the production of ethanol. This paper studies the production of fuel ethanol from cashew nut shell and is divided into two parts. The first section studies the impact of factors: acid concentration, hydrolysis time and the second fermentation research base hydrolysis and fermentation. Cashew nut shell is crushed and without pretreatment. Then conducted sulfuric acid hydrolysis and fermentation by Saccharomyces cerevisiae. Results showed that hydrolysis takes place in the best conditions: 5% acid concentration, reaction time 4 h, 100 ° C, corresponding glucose concentrations obtained 19.6 mg / ml. From hydrolysis experiments we determined the optimal conditions, then fermentation hydrolysis in such conditions. This process is obtained. DANH SÁCH CÁC HÌNH DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong khoảng chục năm trở lại đây, nhóm cây công nghiệp ngày càng nổi bật trong cơ cấu kinh kế Việt Nam. Một trong số đó, cây điều với lượng xuất khẩu đứng đầu thế giới và không ngừng tăng hằng năm. Trong tháng 10-2012, Việt Nam xuất khẩu 20.000 tấn hạt điều đạt kim ngạch 135 triệu USD. Tính chung 10 tháng đầu năm, lượng điều xuất khẩu ước đạt 181.000 tấn, kim ngạch 1,224 tỉ USD, tăng 25,8% về lượng và 2,1% về giá trị so với cùng kỳ năm 2011. Nhờ đó, Việt Nam tiếp tục là nước xuất khẩu hạt điều nhân số một thế giới. Với lượng xuất khẩu đạt trên 100.000 tấn/năm và đóng góp không nhỏ vào GDP quốc gia, cây điều trở thành một trong những cây công nghiệp trọng điểm. Với một lượng lớn nhân điều được xuất khẩu, một vấn đề tồn tại song song đó là lượng vỏ hạt điều tồn đọng. Với năng lực nội tại, việc khai thác tiềm năng của vỏ hạt điều là chưa thiết thực, bởi cho tới thời điểm này,vỏ hạt điều chỉ được dùng làm thức ăn gia súc, ép lấy dầu hay thu lấy dịch hạt điều (CNSL) dùng cho các ngành công nghiệp khác, … Tất cả sự trưng dụng đó vẫn chưa đánh giá hết tiềm năng của vỏ hạt điều, bởi chỉ thu lấy những thành phần chiếm tỷ lệ nhỏ trong nó. Trong khi đó, hàm lượng cellulose trong vỏ hạt điều chiếm một lượng khá lớn, lại không được sử dụng. Nhận thấy được điều đó và xuất phát từ nhu cầu thực tế, cùng sự gợi ý và hỗ trợ của PGS. Ts Trương Vĩnh, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phương pháp sản xuất ethanol nhiên liệu từ vỏ hạt điều”. 1.2 Mục đích đề tài  Nghiên cứu thủy phân vỏ hạt điều trên nền acid sunfuric  Đánh giá lại quá trình lên men cơ bản và lên men dịch thủy phân. 1.3 Nội dung  Thực hiện thủy phân vỏ hạt điều bằng acid sunfuric với các nồng độ khác nhau và các khoảng thời gian khác nhau  Lên men glucose và khảo sát khoảng nồng độ dịch tối ưu  Đánh giá khả năng sản xuất ethanol từ vỏ hạt điều qua thí nghiệm lên men dịch thủy phân. 1.4 Yêu cầu  Tìm được điều kiện tối ưu của quá trình thủy phân  Khoảng tối ưu của nồng độ dịch lên men  Đưa ra nhận xét về tính khả thi của nguồn nguyên liệu vỏ hạt điều trong sản xuất ethanol nhiên liệu. 1.5 Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp xử lý số liệu trên excel  Phương pháp bố trí thí nghiệm, thống kê và xử lý số liệu trên Stagraphic. CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan cây điều 2.2.1 Tên gọi và xuất xứ Cây điều có tên khoa học là Anacardium occidentale L, thuộc họ thực vật Anacardiaceae, bộ Rutales, tên thương mại là Cashew nut tree. Ở nhiều tỉnh miền Bắc và miền Trung nước ta cây điều còn được gọi là cây Đào lộn hột. Sở dĩ có cái tên như vậy vì nhìn vẻ bề ngoài trái điều giống trái đào có hột nằm bên ngoài, thực ra cái mà ta thường gọi là trái chỉ là phần cuống của trái phình to ra, còn trái chính là hạt điều. Cây điều thuộc lọai cây gỗ, cao trung bình 6-10m; rễ cọc đâm rất nhanh; lá đơn, nguyên, dầy cuống ngắn; hoa nhỏ màu vàng, gồm 2 loại hoa là hoa đực và hoa lưỡng tính, thụ phấn chéo nhờ gió và côn trùng. Thời gian ra hoa kết trái là từ tháng 10 cho đến tháng 3 năm sau. Cách đây vài thế kỷ cây điều chỉ là một loài cây mọc tự nhiên hoang dại ở vùng đảo Ăngti, miền Đông Bắc Brazil và lưu vực sông Amazon ở Nam Mỹ, cư dân địa phương đã thu lượm trái và hạt điều để làm khẩu phần quan trọng trong bữa ăn của họ. Vào thế kỷ 16 khi Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha xâm chiếm Nam Mỹ các Thủy thủ của họ đã mang hạt điều ra khỏi quê hương lãnh thổ của nó đem đến trồng thử tại một số thuộc địa ở Trung Mỹ, Đông Phi và Ấn Độ. Vì vậy có thể xem thời điểm này là mốc thời gian chuyển cây điều từ trạng thái hoang dã sang dạng giống cây trồng của con người. Suốt mấy thế kỷ, kể từ khi cây điều được mang ra khỏi quê hương của nó, cây điều chỉ được trồng với mục đích che phủ đất, chống xói mòn là chính, còn việc sử dụng làm thực phẩm chỉ là mục tiêu kết hợp. Đầu thế kỷ 20 khi những lô hàng nhân hạt điều đầu tiên nhập vào nước Mỹ, được thị trường nước Mỹ tiêu thụ một cách nhanh chóng đã kích thích các nhà sản xuất, kinh doanh đầu tư nghiên cứu, sản xuất và chế biến hạt điều để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao trên thị trường thế giới. Cây điều có những sản phẩm sau:  Trái điều: chứa nhiều vitamin B và C, có thể ăn sống, nấu canh, chế biến làm nước giải khát, làm thức ăn gia súc …  Nhân hạt điều: có giá trị kinh tế cao nhất trong các sản phẩm của cây điều, có giá trị dinh dưỡng cao, dùng để ăn, sử dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm (chocola, bánh, kẹo…)  Dầu vỏ hạt điều: được ly trích từ vỏ hạt điều trong quá trình chế biến tách nhân hạt điều, được sử dụng điều chế Verni, sơn chống thấm, dầu sơn mài…, phần vỏ còn lại sau khi ly trích dầu được sử dụng làm chất đốt.  Lá và thân cây: được sử dụng làm dược liệu, hóa chất…  Gỗ: thân cây điều dùng để làm đồ mộc, nguyên liệu giấy… 2.2.2 Vai trò đối với nền kinh tế Việt Nam Theo Tổng cục thống kê năm 2006 Việt Nam hiện có 327.800 ha điều, trong đó diện tích điều thu hoạch là 219.000 ha, sản lượng hạt điều thu hoạch hàng năm là 238.368 tấn. Theo báo cáo năm 2006 của Cục thống kê của 23 tỉnh thành thì Việt nam hiện có 349.000 ha điều, trong đó có 223.918 diện tích đang thu hoạch, sản lượng thu hoạch hàng năm là 238.368 tấn. Theo báo cáo của Hiệp hội điều Việt Nam thì sản lượng năm 2006 là 360.000 tấn, số liệu này đáng tin cậy hơn vì Hiệp hội điều là đơn vị trực tiếp thu mua hạt điều. Với sản lượng điều trên và nhập thêm 110.000 tấn hạt điều để đáp ứng công suất chế biến của trên 200 nhà máy chế biến hạt điều. Năm 2006 Việt Nam xuất khẩu được 110.000 tấn nhân hạt điều, với giá trị kim ngạch là 500.000.000 USD, đứng hàng thứ 2 trên thế giới sau Ấn Độ về nhân điều thô xuất khẩu và đứng hàng thứ tư về kim ngạch xuất khẩu trong ngành nông nghiệp Việt Nam sau gạo, cao su và cà phê. Cùng với việc tạo kim ngạch cho quốc gia, ngành sản xuất chế biến hạt điều còn tạo công ăn việc làm cho trên 500.000 lao động, trong đó 200.000 cho lĩnh vực sản xuất và 300.000 lao động cho lĩnh vực chế biến. Nhận thấy hiệu quả kinh tế và xã hội như trên, Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách, chủ trương chỉ đạo từ trung ương đến địa phương tập trung các nguồn lực phát triển cây điều để đến năm 2010 tổng diện tích cây điều là 500.000 ha, sản lượng trên 400.000 tấn/năm. 2.2.3 Tiềm năng và triển vọng cây điều Cây điều được trồng ở Việt Nam từ thế kỷ XVI, do các Giáo sĩ người Bồ Đào Nha hoặc các chủ đồn điền cao su người Pháp đem vào trồng thử dưới dạng cây vườn phân tán ở một số tỉnh phía nam Việt Nam. Suốt một thời gian dài cây điều không được chú ý đến, nó phát triển một cách tự phát, được trồng để làm ranh hoặc cây bóng mát, sản phẩm chính của nó là trái điều chứ không phải là hạt điều, mãi đến năm 1981 cây điều mới được khai thác đúng theo giá trị kinh tế của nó. Cây điều được trồng ở 4 vùng sinh thái nông nghiệp: Đông Nam bộ, Tây Nguyên, Duyên hải Trung bộ và Đồng bằng sông Cửu Long; trong đó Vùng Đông Nam bộ chiếm 70% diện tích điều toàn quốc. Nhận thấy tầm quan trọng và hiệu quả kinh tế của cây điều, ngày 07/05/1999 Chính phủ đã ban hành quyết định số 120/1999/QĐ-TTg phê duyệt đề án phát triển điều đến năm 2010 với mục tiêu là xuất khẩu trên 100.000 tấn điều nhân; phát triển điều ở những vùng có điều kiện, kết hợp cải tạo, thâm canh và trồng mới cây điều; Tăng thu nhập, giải quyết việc làm đối với vùng nghèo và hộ nghèo. Theo thống kê, Việt Nam hiện có 433.546 ha điều thì chỉ có 128.737 ha trồng giống điều cao sản mới chiếm 29,69 %, còn lại 304.809 là trồng giống điều cũ. Qua bảng 1.1 ta thấy cây điều được trồng trên 23 Tỉnh, Thành. Phân bố từ Quảng Trị đến Kiên Giang, chia làm 5 vùng, trong đó vùng có diện tích và hiệu quả kinh tế cao nhất là vùng miền Đông Nam bộ. Đây là vùng có tiềm năng nhất để phát triển cây điều cả về năng suất và diện tích. Diện tích điều phân theo đơn vị Hành chánh năm 2006. STT HẠNG MỤC Diện tích điều năm 2006 (ha) Số huyện, thị xã có trồng điều I 1 II 2 3 4 5 6 III 7 8 9 10 11 IV 12 13 14 15 16 17 18 19 V 20 21 21 23 Vùng bắc trung bộ Quảng Trị Vùng DHTB Quảng Nam Quảng Ngãi Bình Định Phú Yên Khánh Hòa Vùng Tây Nguyên Kontum Gia Lai Đăk Lăk Đăk Nông Lâm Đồng Vùng Đông nam bộ Ninh thuận Bình Thuận TP.HCM Bình Dương Tây Ninh Đồng Nai BR-VT Bình Phước Vùng ĐBSCL Long An An Giang Kiên Giang Trà Vinh Cộng 80 80 33.684 1667,0 3414,0 18.690,0 4.320,0 5.593,0 88.871,0 894,0 19.727,0 35.505,0 20.939,0 11.806,0 308.236,0 5.220,0 27.783,0 512,0 10.591,0 5.145,0 50.092,0 14.632,0 196.029,0 2.675,0 75,0 941,0 1.305,0 354,0 433.546,0 3 3 39 6 7 11 8 7 45 6 12 13 7 7 5 10 2 7 8 11 7 8 13 3 3 4 3 158 Số huyện, thị có trên >1000 ha Sốphường, xã có trên >300 ha 9 27 6 1 2 23 27 7 7 6 3 22 18 17 14 2 7 31 71 3 2 9 3 8 11 66 246 31 15 60 Nguồn: Thống kê của các tỉnh thành Theo các nghiên cứu của Bộ Lâm nghiệp, năm 1975 Việt Nam có 500 ha điều trồng dưới dạng phân tán, đến năm 1995 có 190.300 ha đa số được trồng dưới dạng tập trung (>0,1 ha), năng xuất 500 kg/ha và đến năm 2005 có 433.000 ha, năng xuất 1.060 kg/ha, như vậy diện tích tăng hơn 800 lần so với năm 1975 và năng xuất tăng gấp 2 lần so với năm 1995. Năm 1988 Việt Nam xuất ra thị trường thế giới 33 tấn nhân hạt điều, thì đến năm 2005 Việt Nam xuất ra thị trường thế giới 110.000 tấn, tăng 3,7 lần. Nhìn chung ta thấy cây điều đã tăng rất nhanh về diện tích cũng như năng suất, tạo điều kiện thuận lợi cho sự nghiệp phát triển cây điều tại Việt Nam. Năm 1988 Việt Nam chỉ có 3 cơ sở chế biến hạt điều với tổng công suất là 1000 tấn /năm, thì đến năm 2006 đã có 245 cơ sở chế biến hạt điều với tổng cô nô g suất thiết kế là 731.000 tấn/năm, trong đó có 7 doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn HACCP và 6 doanh nghiệp được cấp chứng chỉ ISO - 9001, với công suất này nguồn nguyên liệu trong nước phải tăng gấp đôi mới đáp ứng được nhu cầu của các cơ sở chế biến. Ngành công nghệ chế biến đã có sự tăng trưởng cao, nhờ đã tận dụng tốt các thuận lợi, thiết bị sản xuất trong nước, thiết bị công nghệ luôn được cải tiến nên đã sản xuất ra nhân điều đạt chất lượng và tỷ lệ thu hồi cao. Thị trường xuất khẩu chủ lực của nhân điều Việt - Nam là Mỹ: 42%, Trung Quốc: 17%, EU:20%, Australia, Canada, Nhật…và đang được mở rộng. Nhiều nhà nhập khẩu của EU, Mỹ đã đánh giá chất lượng nhân điều VN thơm ngon hàng đầu thế giới. Ngoài sản phẩm chính là nhân điều, mỗi năm ta còn sản xuất 15.000 tấn dầu vỏ hạt điều do 10 cơ sở chế biến dầu sản xuất, tạo thêm 6,45 triệu USD. Song song với sự phát triển của ngành điều, các nhà Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cũng đầu tư nghiên cứu để tìm ra những giống điều mới có năng xuất cao, những quy trình chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh góp phần làm tăng năng suất cây điều, cụ thể như Viện khoa học kỹ thuật miền Nam, Viện cây lâm nghiệp, Viện cây ăn quả… Các chương trình khuyến nông từ Trung ương đến địa phương đều ưu tiên cho công tác phát triển cây điều với các biện pháp tập huấn, chuyển giao kỹ thuật và đầu tư hỗ trợ vốn các mô hình đầu tư thâm canh, cải tạo diện tích điều giống cũ và trồng mới giống điều cao sản. Diện tích , năng suất và sản lượng điều từ 1996-2006. Diện tích điều tổng số Diện tích điều thu hoạch (ha) ( ha ) 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 190.373 197.081 204.455 193.537 188.069 199.274 214.594 240.645 261.406 297.524 349.674 95.754 107.801 117.835 139.681 148.838 146.518 161.957 176.442 186.663 201.892 223.918 Năng Suất Sản lượng ( Tấn/ha ) ( Tấn ) 0,56 0,55 0,54 0,39 0,40 0,64 0,74 0,83 0,91 0,99 1,06 53.491 58.837 63.161 55.118 59.721 94.069 119.461 145.751 168.973 200.367 238.368 Nguồn: Niên giám thống kê các tỉnh Với những ưu thế và những kết quả đạt được trong những năm qua, cây điều đã hoàn toàn khẳng định được tiềm năng và triển vọng tốt trong hệ thống giống cây trồng tại Việt Nam. Phân loại các cơ sở chế biến theo công suất. Công suất (tấn/năm ) > 10.000 5.000 – 10.000 2.000 - 5.000 < 2.000 Số lượng ( cơ sở ) 13 25 50 126 2.2 Sơ lược nguyên liệu Lignocellulose, Biofule, Ethanol nhiên liệu 2.2.1 Nguyên liệu lignocellulose 2.2.1.1 Cấu trúc lignocellulose Thành phần chính của vật liệu lignocellulose là cellulose, hemicellulose, lignin, các chất trích ly và tro. Thành phần của vài loại lignocellulose Về cơ bản, trong lignocellulose, cellulose tạo thành khung chính và được bao bọc bởi những chất có chức năng tạo mạng lưới như hemicellulose và kết dính như lignin. Cellulose, hemicellulose và lignin sắp xếp gần nhau và liên kết cộng hóa trị với nhau. Các đường nằm ở mạch nhánh như arabinose, galactose, và acid 4-O-methylglucuronic là các nhóm thường liên kết với lignin. Các mạch cellulose tạo thành các sợi cơ bản. Các sợi này được gắn lại với nhau nhờ hemicellulose tạo thành cấu trúc vi sợi, với chiều rộng khoảng 25nm. Các vi sợi này được bao bọc bởi hemicellulose và lignin, giúp bảo vệ cellulose khỏi sự tấn công của ezyme cũng như các hóa chất trong quá trình thủy phân. 2.2.1.2 Cellulose Cellulose là một polymer mạch thẳng của D-glucose, các D-glucose được liên kết với nhau bằng liên kết 1 – 4 glucosid. Cellulose là loại polymer phổ biến nhất trên trái đất, độ trùng hợp đạt được 3.500 – 10.000 DP. Các nhóm OH ở hai đầu mạch có tính chất hoàn toàn khác nhau, cấu trúc hemiacetal tại C1 có tính khử, trong khi đó OH tại C4 có tính chất của rượu. Các mạch cellulose được liên kết với nhau nhờ liên kết hydro và liên kết Van Der Waals, hình thành hai vùng cấu trúc chính là kết tinh và vô định hình. Trong vùng kết tinh, các phân tử cellulose liên kết chặt chẽ với nhau, vùng này khó bị tấn công bởi enzyme cũng như hóa chất. Ngược lại, trong vùng vô định hình, cellulose liên kết không chặt với nhau nên dễ bị tấn công [9]. Có hai kiểu cấu trúc của cellulose đã được đưa ra nhằm mô tả vùng kết tinh và vô định hình. Kiểu Fringed Fibrillar: phân tử cellulose được kéo thẳng và định hướng theo chìều sợi. Vùng tinh thể có chiều dài 500 Å và xếp xen kẽ với vùng vô định hình. Kiểu Folding chain: phân tử cellulose gấp khúc theo chiều sợi. Mỗi đơn vị lặp lại có độ trùng hợp khoảng 1000, giới hạn bởi hai điểm a và b như trên hình vẽ. Các đơn vị đó được sắp xếp thành chuỗi nhờ vào các mạch glucose nhỏ, các vị trí này rất dễ bị thủy phân. Đối với các đơn vị lặp lại, hai đầu là vùng vô định hình, càng vào giữa, tính chất kết tinh càng cao. Trong vùng vô định hình, các liên kết  - glucosid giữa các monomer bị thay đổi góc liên kết, ngay tại cuối các đoạn gấp, 3 phân tử monomer sắp xếp tạo sự thay đổi o 180 cho toàn mạch. Vùng vô định hình sẽ dễ bị tấn công bởi các tác nhân thủy phân hơn vùng tinh thể vì sự thay đổi góc liên kết của các liên kết cộng hóa trị ( - glucosid) sẽ làm giảm độ bền nhiệt động của liên kết, đồng thời vị trí này không tạo được liên kết hydro. Cellulose được bao bọc bởi hemicellulos và lignin, điều này làm cho cellulose khá bền vững với tác động của enzyme cũng như hóa chất.