O processamento da tilapia do Nilo (Oreochromis niloticus) resulta em 65% de resíduos a ser aproveitado para a produção de carne mecanicamente separada (CMS) na elaboração de novos produtos com fibra, que podem ser incorporados em formulações de embutidos. Neste contexto o trabalho visa descrever o perfil sensorial da mortadela defumada contendo CMS de peixe e fibra de trigo, a partir de nove formulações e três variáveis: fibra de trigo, gordura vegetal e CMS, utilizando análise qualitativa descritiva correlacionada com análise de componentes principais para avaliar os efeitos das variáveis sobre a qualidade sensorial do produto. Uma equipe treinada de dez panelistas gerou dezesseis descritores de mortadela (para a aparência, aroma, gosto, sabor e textura) e constatou diferenças para os descritores de brilho, maciez e suculêncua, propondo que o perfil sensorial da mortadela defumada de peixe pode ser uma ferramenta importante no desenvolvimento de novos produtos com valor agregado.