Bu çalışmada, bir domates işleme tesisinden temin edilen atıklardan geleneksel ve ultrason destekli yöntemle karotenoid ekstraksiyonu yapılmıştır. Çözücü olarak etil asetat kullanılmış ve yanıt yüzey yöntemi (response surface methodology, RSM) ile ultrason işleminde uygulanacak parametreler optimize edilmiştir. Ekstraksiyon şartlarından sıcaklık sabit tutularak ultrasonik güç (30-60-90 W), katı:çözgen oranı (1:10, 1:30, 1:50 g/mL) ve süre (5-20-35 dk) üzerinde çalışılmış, elde edilen ekstraktların karotenoid içeriği HPLC cihazında belirlenmiştir. Ayrıca geleneksel yöntemde domates kabuğu:etil asetat oranı 1:30 g/mL olacak şekilde ayarlanarak 75oC’de 120 dk ekstraksiyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Box-Benhken tasarımı yardımıyla belirlenen parametreler doğrultusunda örnek:çözücü oranı 1:50, süre 35 dk, güç 60 W koşullarında en yüksek likopen (197.12 mg/kg) ve β-karoten (12.95 mg/kg) miktarları elde edilmiştir. Geleneksel yöntemle karşılaştırıldığında ultrason ekstraksiyonunda likopen miktarı %21.4 daha az, β-karoten miktarı ise %11.0 daha fazla olduğu belirlenmiştir. Uygulanan tasarımda likopen için uyumlu olan model ikinci dereceden polinom olurken, β-karoten için doğrusal modelin uygun olduğu tespit edilmiştir.