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Na indústria brasileira existe a dificuldade na produção de açúcar com baixa coloração, principalmente devido ao uso da variedade de cana-de-açúcar RB 92579. A mistura de caldos com diferentes propriedades pode ser aplicada em indústrias para se utilizar caldos que tenham uma cor escura de modo que o aumento de cor proveniente de uma variedade possa ser compensado pela adição de um caldo com uma cor menor. Nesse trabalho foram utilizados os softwares Statistica e GAMS (General Algebraic Modeling System) para a modelagem das misturas e sua otimização, respectivamente, a fim de aumentar a lucratividade e competitividade de indústrias de açúcar. Para a modelagem das misturas foi utilizado o planejamento centroide-simplex em duplicata com triplicata no ponto central. Os dados foram ajustados por modelos lineares ou quadráticos, de acordo com a análise de variância (ANOVA) e testes F. Na otimização, a função objetivo foi a minimização do custo com o uso de diferentes variedades de cana-de-açúcar. Os parâmetros estudados foram cor ICUMSA, pH e brix. As restrições ao problema foram buscadas na literatura. No trabalho observou-se um comportamento linear das variáveis cor ICUMSA e pH, onde todos os termos do modelo foram significativos. Foi observado um comportamento quadrático para o brix da mistura, onde um dos termos quadráticos não foi significativo. O estudo de caso realizado demonstra a aplicabilidade dessa metodologia para a otimização de misturas de caldos para a produção de açúcar.