A torta de girassol é um coproduto da cadeia do biodiesel considerada como boa alternativa para uso na alimentação animal por apresentar, principalmente, altos teores de proteína e extrato etéreo. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da inclusão da torta de girassol em dietas para cordeiros mestiços Santa Inês x Dorper sobre as características de carcaça e não constituintes de carcaça; qualidade da carne pelos métodos da análise físico-química e sensorial; bem como a quantificação e identificação das proteínas que obtiveram maior expressividade diante dos tratamentos, pela análise da proteômica. Foram utilizados 24 cordeiros Santa Inês x Dorper, castrados, com peso vivo inicial de 18,9 ± 2,17 kg, os quais foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições. As dietas experimentais foram constituídas por feno de capim tífton 85, milho em grão moído, farelo de soja, sal mineral e os seguintes níveis de inclusão da torta de girassol que correspondiam aos tratamentos: 0, 5, 10 e 15% na ração completa. Os animais foram mantidos em confinamento até atingirem, em média, 32,1 ± 2,6 kg de peso final. Foram realizadas avaliações objetivas e subjetivas na carcaça. No músculo Longissimus dorsi foi mensurado a cor, e também foram feitas as análises físico-químicas; e no músculo Semimembranosus, foi tomado o pH da carne , ainda na carcaça, 24 horas após o abate, e também foi feita a avaliação sensorial, quantificando, por intermédio de notas, os atributos de aroma, cor, dureza, suculência, sabor e avaliação global. A expressão proteica foi feita através da produção de géis pelas técnicas de eletroforese bidimensional e da espectrometria de massa. Foram realizadas, também, análises referentes à ontologia gênica e de interactoma. Os rendimentos de carcaça (quente, fria e biológico), decresceram linearmente de acordo com o aumento dos níveis de inclusão da torta. Os pesos e rendimentos dos cortes, a composição tecidual da perna, assim como os constituintes não carcaça não foram influenciados (p>0,05) pela dieta. Os parâmetros físico-químicos e sensoriais da carne de cordeiro também não foram influenciados (p>0,05) pelos níveis de inclusão da torta de girassol. Nos géis, foram observados uma média de 117 ± 16,8 spots, dos quais apenas 30 foram recortados, sendo 29 identificados, correspondendo a 23 proteínas diferentes. Destas, apenas a actina citoplasmática e ATP sintase foram diferencialmente expressas (p<0,05) entre os tratamentos. O interactoma dessas duas proteínas não mostrou nenhuma relação direta, porém, indiretamente elas se encontram associadas através do processo de contração muscular. A torta de girassol pode ser incluída em dietas à base de milho e soja, de cordeiros mestiços Santa Inês x Dorper, até o nível de 15% sem provocar alteração na maioria das características dos constituintes e não constituintes de carcaça; nas características físico-químicas e sensoriais da carne, assim como na expressão proteica do músculo Semimembranosus.