Kolagen merupakan protein jaringan ikat yang tersusun oleh asam amino glisina, prolina, alanina dan hidroksiprolina, yang terdapat pada jaringan kulit, tulang, sisik, dan gelembung renang ikan. Gelembung renang ikan sebagai hasil samping industri perikanan potensial dikonversi menjadi kolagen halal. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efektivitas proses praekstraksi kombinasi NaOH dan ultrasonikasi serta penggunaan enzim papain pada proses ekstraksi terhadap karakteristik fisikokimia kolagen gelembung renang ikan tuna. Metode penelitian ini adalah praekstraksi kombinasi NaOH dan ultrasonikasi 150 menit serta perendaman selama 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, dan 24 jam, ekstraksi menggunakan enzim papain dengan konsentrasi 0, 3.500, dan 5.000 U/g dan waktu ekstraksi selama 36 dan 48 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses praekstraksi menggunakan ultrasonikasi 150 menit dengan perendaman selama 22 jam merupakan waktu terbaik dalam mengeliminasi protein non kolagen, dan ekstraksi menggunakan enzim papain konsentrasi 5.000 U/g dan perendaman 36 jam merupakan perlakuan terpilih terhadap derajat pengembangan kolagen. Rendemen kolagen yang diperoleh sebesar 7,01±0,4%, asam amino yang mendominasi ialah glisina, arginina dan prolina, kolagen gelembung renang ikan tuna memiliki pita protein rantai α1 sebesar 117 kDa, rantai α2 sebesar 107 kDa dan rantai β sebesar 244 kDa serta nilai zeta potensial sebesar 0,496 mV.
