A melancia (Citrullus lanatus) é um fruto muito consumido nos países tropicais, contendo um grande número de micronutrientes essenciais, vitaminas, conteúdo fenólico e citrulina, coprodutor do óxido nítrico, precursor da arginina, eficiente eliminador de radicais hidroxila e um forte antioxidante que está presente em maior proporção na sua casca. O presente trabalho procurou determinar as condições óptimas para a obtenção de um extrato rico em citrulina da casca de melancia (Citrullus lanatus) híbrido Santa amélia (Royal Sweet), utilizando o método de centrifugação. O método de superfície de resposta (RSM) foi utilizado para otimizar o processo. Os factores analisados foram a concentração de ácido acético (0,1-0,3M), a temperatura de extração (5 - 10°C) e o tempo de extração (5 - 15 min) pelo método de Box Behnken com três réplicas no ponto central com 95% de confiança e como variável de saída o rendimento em citrulina quantificado por espetrofotometria a 530 nm. As condições óptimas foram encontradas a 0,1 molar - 8,66 min - 5°C (p<0,05) com um rendimento ótimo de 1,38% em base de casca seca.