در این پژوهش نخست میزان فعالیت آنتی اکسیدانی روغن هسته ی انار و روغن هسته ی انگور بر روغن ماهی کیلکای معمولی (clupeonella cultriventris) برای انتخاب بهترین غلظت ارزیابی شد. از مدل d-optimal mixture design برای طراحی تیمارها استفاده شد. اثر روغن هسته ی انار و روغن هسته ی انگور در غلظت های 0/0، 07/0، 15/0، 22/0و 3/0 درصد در به تأخیر انداختن فرآیند اکسایش در روغن ماهی خام تعیین شد. با اندازه گیری شاخص های پر اکسید، تیوباربیتوریک اسید و اسید چرب آزاد و تعیین ویژگی های حسی در یک هفته دوره ی نگهداری روغن ماهی کیلکا در دمای 45 درجه سانتی-گراد مشخص گردید که غلظت 22/0 درصد روغن هسته ی انار و 3/0 درصد روغن هسته ی انگور بالاترین درصد فعالیت آنتی اکسیدانی را در روغن ماهی کیلکا از خود نشان دادند. پس از انتخاب بهترین غلظت، اثر روغن هسته ی انار و روغن هسته ی انگور بر شاخص های کیفی روغن ماهی کیلکا معمولی (پر اکسید، تیوباربیتوریک اسید، اسید چرب آزاد، و ترکیب اسید چرب) طی 8 هفته نگهداری در دماهای 1±25 و 1±4 درجه ی سانتی گراد و ویژگی های حسی (بو و رنگ) انجام شد. نتایج نشان داد که مقادیر پراکسید، تیوباربیتوریک اسید و اسیدهای چرب آزاد در تیمار حاوی روغن هسته ی انگور در مقایسه با تیمار شاهد پایین تر بودند. ترکیب اسیدهای چرب pufa نیز در این تیمار بهتر حفظ گردیده است که در تیمار حاوی هسته ی انار کمتر مشاهده گردید. اختلاف معنی داری بین ویژگی های حسی مشاهده نشد. از بین تیمارهای مورد استفاده در این تحقیق، به طور کلی می توان تیمار حاوی روغن هسته ی انگور را موثرترین تیمار برای حفظ شاخص های کیفی و حسی روغن معرفی کرد که عملکردش با آنتی اکسیدان مصنوعی tbhq یکسان بود.