El objetivo de este estudio fue la incorporación de una nanoemulsión agua-aceite (W/O) para la sustitución parcial de grasas de cerdo y la adición de compuestos antioxidantes en un sistema cárnico emulsionado (EMS). La nanoemulsión se formuló con aceite esencial de naranja y fruta de ácido cactáceo (xoconostle). Los tratamientos consistieron en diferentes porcentajes (0, 1, 2, 3, 4 y 5%) de la nanoemulsión para la sustitución de grasa de cerdo en el EMS. Se evaluaron el análisis proximal (humedad, proteína, grasa y ceniza), el perfil de textura (dureza, cohesividad, elasticidad y masticabilidad), compuestos fenólicos y capacidad antioxidante 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), ácido 2,2-azino-bis-3-etilbencitozolina-6-sulfónico (ABTS) y sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS). Todas las variables mostraron diferencias significativas ( < 0.05). Los resultados para proteína, grasa y ceniza exhibieron incrementos con la adición de la nanoemulsión, y la pérdida de humedad se redujo. El perfil mostró incrementos en dureza y masticabilidad. La adición de la nanoemulsión incrementó los compuestos fenólicos y la capacidad antioxidante (DPPH y ABTS), disminuyó la producción de Malondialdehído y redujo la oxidación lipídica. El resultado de la adición de la nanoemulsión en el EMS es un producto con una contribución nutricional sustancial, capacidad antioxidante y excelente vida útil.