Beim Brauen von Sojasauce durchlaufen verschiedene organische Substanzen in den Rohstoffen unter der Wirkung unterschiedlicher Enzymsysteme verschiedener Mikroorganismen komplexe biochemische Reaktionen und bilden so vielfältige Bestandteile in Sojasauce. Unter anderem unterliegen die Proteine in den Rohstoffen einer Reihe von Hydrolyseprozessen unter der sukzessiven Wirkung von Proteasen und Peptidasen, wodurch Peptide mit unterschiedlichen Molekulargewichten entstehen. Die optimale Temperatur für die Wirkung von Proteasen und Peptidasen liegt bei 40–45 Grad.
Pflanzenproteine enthalten 18 Aminosäuren; Glutaminsäure und Asparaginsäure tragen zum Umami-Geschmack bei, Glycin, Alanin und Tryptophan tragen zur Süße bei, Tyrosin trägt zur Bitterkeit bei und Peptide tragen ebenfalls zum Umami-Geschmack bei. Aminosäurestickstoff macht etwa 50 % des gesamten Stickstoffs in der fertigen Sojasauce aus. Wenn zu wenig Salz hinzugefügt wird oder die Salzlake nicht gleichmäßig gemischt wird, können sich in der fermentierten Maische leicht Fäulnisbakterien entwickeln, die Aminosäuren unter Bildung von Ammoniak und Aminen zersetzen, was zu einem Verlust des Umami-Geschmacks und der Entstehung von üblen und unangenehmen Gerüchen führt. Daher ist Prävention von entscheidender Bedeutung. Die optimale Temperatur für das Wachstum von Fäulnisbakterien liegt bei etwa 30 Grad und die geeignete Umgebung ist neutral oder leicht alkalisch.
Amylase hydrolysiert Stärke, um Zucker zu produzieren, der Nährstoffe für fermentierende Bakterien (z. B. Milchsäurebakterien) liefert. Diese Bakterien vermehren sich nach und nach und durchlaufen eine Milchsäuregärung, wodurch ein leicht saures bis saures Milieu entsteht, das Fäulnisbakterien wirksam hemmt und günstige Bedingungen für Hefewachstum und Gärung schafft. Proteine hydrolysieren unter der Wirkung saurer Proteasen weiter. Gleichzeitig finden auch andere Arten der Fermentation statt, bei denen entsprechende Produkte wie organische Säuren und Alkohole entstehen.
Während der Fermentation unterliegen auch Zellulose, Hemizellulose, Pektin und Fette in den Rohstoffen enzymatischen Veränderungen und bilden ihre jeweiligen Zersetzungsprodukte.
Unter diesen Produkten durchlaufen organische Säuren und Alkohole Veresterungsreaktionen, um verschiedene Ester zu bilden.
Sojasauce enthält neben Aminosäureprodukten auch Zucker wie Dextrin, Maltose, Glucose und Pentose; organische Säuren wie Milchsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Bernsteinsäure, Propionsäure und Äpfelsäure; Alkohole wie Ethanol, Methanol, Propanol, Butanol, Pentanol und Hexanol; und Ester wie Ethylacetat, Ethyllactat, Butylacetat und Ethylpropionat. Jedes davon trägt zum einzigartigen Geschmack der Sojasauce bei. Beim Brauen von Sojasauce kommt es auch zu einer Bräunung bzw. Farbentwicklung. Es gibt zwei Arten der Bräunung: enzymatische Bräunung und nicht-enzymatische Bräunung. Ersteres beinhaltet die Oxidation von Tyrosin zu braunen Pigmenten (Melanin) unter der Katalyse mikrobieller Phenolhydroxylase und Polyphenoloxidase, die hauptsächlich in den späteren Phasen der Fermentation stattfindet. Letzteres beinhaltet keine direkte Enzymbeteiligung; Es tritt auf, wenn Fermentationsprodukte wie Glucose und Aminosäuren eine Maillard-Reaktion durchlaufen, um Melanoidine zu produzieren. Eine Verlängerung der Fermentationsdauer und eine Erhöhung der Temperatur können diese Reaktion verstärken, beeinträchtigen jedoch die enzymatische Fermentation. Daher kann diese Bräunungsreaktion nur in den späteren Phasen der Fermentation genutzt werden. Durch die obige Bräunung entsteht nur hell-gefärbte Sojasauce. Wenn eine dunkelbraune Sojasauce gewünscht wird, muss Karamellfarbe hinzugefügt werden (hergestellt durch Karamellisieren von Zucker bei 150 {16}}200 Grad, ein Prozess, der nicht an der Fermentation von Sojasauce beteiligt ist). Daher beschleunigt das Mischen des vorbereiteten Koji (Fermentationsstarters) mit Salzlake während des Inkubationsfermentationsprozesses die chemischen Veränderungen verschiedener Enzyme bei geeigneten Temperaturen, wodurch eine Mischung aus Umami, Süße, alkoholischem Geschmack, Säure und Salzigkeit der Salzlake entsteht, was zu der einzigartigen Farbe, dem Aroma, dem Geschmack und dem Körper der Sojasauce führt. Noch komplexer ist die Bildung von Aromakomponenten in Sojasauce: Es wurden mehr als 80 Spurenaromakomponenten entdeckt, darunter hauptsächlich Ester, Alkohole, Hydroxyverbindungen, Acetale und Phenole. Zu ihren Quellen gehören solche, die aus Rohstoffen entstehen, solche, die aus Aspergillus-Metaboliten bestehen, solche, die durch Metaboliten salztoleranter Milchsäurebakterien entstehen, und solche, die durch chemische Reaktionen entstehen.
