Se obtuvieron fracciones a partir del epicarpio de tomate de árbol (Solanum betaceum Sendtn) y se evaluó su efecto protector contra la oxidación lipídica en carne de res cocida (CRC). Un extracto obtenido a través de extracción supercrítica fue fraccionado empleando, a su vez, extracción en fase sólida; dichas fracciones fueron adicionadas a CRC (concentración 200 mg/kg). El efecto protector fue determinado a través de la comparación de algunos productos de oxidación y el antioxidante sintético terbutil-hidroxiquinona (TBHQ, concentración 200 mg/kg). Cuatro fracciones fueron obtenidas, la fracción de mayor polaridad mostró una alta eficiencia para inhibir la oxidación lipídica en CRC, reduciendo la formación de HPL y TBARS en 100 y 98,5%, respectivamente; mostró una eficiencia superior a la observada para el TBHQ. Esta fracción más activa fue sometida a análisis por cromatografía líquida de alta eficiencia-detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD) y se identificaron algunos compuestos fenólicos: tres catequinas (epigalocatequina, epicatequina y galato de epigalocatequina) y un ácido fenólico (rosmarínico). Los resultados obtenidos permitieron evidenciar que el epicarpio de tomate de árbol es fuente de antioxidantes con efecto protector sobre CRC, alternativa de aprovechamiento y valorización para dicho residuo agroindustrial.