Os ácidos graxos presentes em peixes são, na maioria, insaturados, sendo suscetíveis à oxidação lipídica mesmo durante o período de estocagem sob congelamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade química da carne mecanicamente separada (CMS) da carcaça e do refile de tilápia do Nilo da linhagem GIFT (Genetic Improved Farmed Tilápia), lavada e não lavada, durante o armazenamento em congelamento por 120 dias. A estabilidade durante o armazenamento das CMS foi avaliada nos tempos 0, 30, 60, 90 e 120 dias, por meio do número de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) (PIKUL et al.; 1989) e do índice de peróxido (IP) (BRASIL, 1999). Os teores de TBARs para CMS da carcaça sem lavar (CSL) aumentaram durante o período de armazenamento (de 0,69 a 9,69 mg de malonaldeído/kg), provavelmente devido ao alto teor de gordura presente na CMS (18,3%). A rancidez oxidativa produz compostos sensorialmente indesejáveis e causa a oxidação de vitaminas lipossolúveis e ácidos graxos essenciais, diminuindo o valor nutritivo. Valores abaixo de 3 mg de malonaldeído/kg indicam bom estado de conservação para o peixe, mas a partir do tempo 60 dias, observou-se valor acima desta referência para a CMS de CSL, tornando-a imprópria para o consumo humano. Para as CMS de carcaça lavada (CL), refile sem lavar (RSL) e refile lavado (RL), os teores de TBARs ficaram abaixo de 0,16 mg de malonaldeído/kg, indicando bom estado de conservação. Os valores de IP da CMS da CSL variaram de 1,08 a 20,56 mEq.1000g-1. Embora a legislação brasileira não preconize valor de IP para CMS de peixe, este resultado está acima do valor (1 mEq.1000g-1) para CMS de aves, bovinos e suínos (BRASIL, 2000), indicando oxidação lipídica a partir do tempo zero. O IP das CMS de CL, RSL e RL foi zero, indicando bom estado de conservação.