El tomate de árbol (Solanum betaceum) contiene importantes compuestos bioactivos, tales como compuestos fenólicos, carotenoides, vitaminas y minerales, los cuales presentan efectos benéficos en la salud humana. El propósito de esta investigación fue evaluar el potencial de membranas cerámicas con diferente tamaño de poro o tamaño de corte de peso molecular (MWCO, por sus siglas en inglés) (50 nm a 1 kDa) en la obtención de fracciones enriquecidas en compuestos fenólicos del tomate de árbol. Inicialmente, el jugo de tomate de árbol se sometió a dos pretratamientos, maceración enzimática y centrifugación. Posteriormente, el supernadante fue sometido a un proceso de clarificación por microfiltración y se obtuvieron las diferentes fracciones por un proceso de ultrafiltración usando una unidad piloto de filtración de flujo tangencial (Membralox®, modelo XLAB 5, Pall Corporation, France) y se analizaron las características fisicoquímicas de estas. La fracción UF-10 permitió concentrar los compuestos fenólicos (FC=1,5) con características de color (L*=52,4±3,46, C*=20,6±2,89, hº=86,0±2,30), sólidos solubles totales (10,4±0,28 ºBx), sólidos insolubles totales (0,49±0,26%) y acidez titulable (1,55±0,04%) aceptables. Por lo cual, esta fracción podría usarse como un ingrediente funcional en la industria alimentaria y nutracéutica.