O objetivo do trabalho foi avaliar as melhores condições do processo enzimático de descoloração do azul de metileno, utilizando a ferramenta estatística, no estudo da reação entre a enzima Horseradish peroxidase (HRP) e o peróxido de hidrogênio. Foram realizados três delineamentos de dois níveis para a obtenção das condições ótimas da reação. A análise dos resultados possibilitou observar uma correlação inversa entre o percentual de remoção de cor e a concentração de peróxido de hidrogênio utilizada, isto é, um melhor desempenho na descoloração do azul de metileno ao se reduzir a concentração de peróxido até 5,0 mg/L. Foi verificada remoção de cor de 23 % com uma concentração de peróxido de hidrogênio de 5 mg/L, atividade enzimática de 20 U/mL, no tratamento de 15 mg de corante/L em meio aquoso. O modelo matemático prevê, nestas condições, uma remoção máxima de 21,3%. Para nível de significância de 95% todos os efeitos e também o modelo foram relevantes estatísticamente