Se ha descubierto que la cáscara de una calabaza, considerada un subproducto del procesamiento de calabazas, tiene cantidades significativas de carotenoides y otros antioxidantes. Este estudio tiene como objetivo identificar los parámetros de extracción más efectivos para un método de extracción asistida por ultrasonido para extraer los carotenoides totales (CT) y evaluar la actividad antioxidante (AA) de la cáscara de calabaza. Para determinar los efectos del tiempo de extracción, la temperatura y la relación material-solvente en la recuperación de CT y AA, se utilizó una metodología de superficie de respuesta que emplea el diseño compuesto central (DCC). La temperatura de extracción (6.25-98.75 grados C), la duración de la extracción (13.98-128.98 min) y la relación de solvente (0.23-50.23 mL) fueron las variables estudiadas en la forma codificada del plan experimental. La concentración de carotenoides varió de 0.53 a 1.06 mg/g MS, mientras que la AA varió de 0.34 a 7.28 uM TE/g MS. Los hallazgos indicaron que los parámetros óptimos de extracción fueron una temperatura de 80 grados C, una relación de solvente de 10 mL y un tiempo de extracción de 100 min. El estudio confirmó que las condiciones óptimas de extracción resultaron en un rendimiento experimental de CT de 0.97 mg/g MS y una AA de 7.25 uM TE/g MS. En general, se debe enfatizar que el proceso de extracción puede mejorarse estableciendo los factores operativos para maximizar las respuestas del modelo.