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O objetivo do presente trabalho foi otimizar o pré-tratamento ácido dapalha da cana-de-açúcar utilizando-se o planejamento experimental. Para tal, oplanejamento experimental utilizado foi um Delineamento Composto Central rotacional(DCCR) 2² com a adição de quatro pontos axiais e três repetições no ponto central. Osfatores avaliados na otimização foram: a concentração da solução de ácido sulfúrico(0,10 - 2,90 % m/v) e o tempo de pré-tratamento realizado em autoclave vertical a 120ºC e 1 Kgf/cm² por 14-55 minutos. As variáveis respostas definidas para a otimizaçãoforam: a massa de glicose liberada em função da massa de palha de cana-de-açúcarinicial do pré-tratamento, e a concentração de sólidos solúveis liberados medidos emgraus Brix (°B). Os resultados mostraram que a condição otimizada para a liberaçãode glicose e também sólidos solúveis, foi a condição de ácido sulfúrico a 2,0% m/v deconcentração com o tempo de 40 minutos em autoclave, onde na validação foi obtidauma concentração de 0,244 g glicose/g de palha de cana-de-açúcar e 3,2 °B.