醬油的釀制原理

釀造醬油(fermented soy，sauce)是指以大豆和(或)脫脂大豆(豆粕或豆餅)、小麥和(或)麩皮為原料，經微生物發酵制成的具有特殊色、香、味的液體調味品。按發酵工藝不同分為兩大類，即高鹽稀態發酵醬油和低鹽固態發酵醬油。高鹽稀態發酵醬油是以大豆和(或)脫脂大豆(豆粕或豆餅)、小麥和(或)小麥粉為原料，經蒸煮、曲霉菌制曲后與鹽水混合成稀醪，再經微生物發酵制成的醬油。低鹽固態發酵醬油是以大豆及麥麩為原料，經蒸煮、曲霉菌制曲后與鹽水混合成固態醬醅，再經微生物發酵制成的醬油。

醬油釀制過程中，在各種微生物的不同酶系作用下，原料中各種有機物發生復雜的生物化學反應，形成醬油的多種成分。其中原料中的蛋白質在蛋白酶和肽酶相繼作用下，經一系列水解過程，生成分子量不同的肽。蛋白酶與肽酶作用的適溫為40～45℃。植物蛋白含有18種氨基酸，谷氨酸與天冬氨酸具鮮味，甘氨酸、丙氨酸和色氨酸具甜味，酪氨酸具苦味，肽也有一定鮮味與口味。在成品醬油中氨基酸態氮約占總氮量的50%。若加鹽少或混拌鹽水不均，醬醅中易有腐敗細菌發育，分解氨基酸生成氨與胺，失去鮮味，產生臭味與惡臭味，因此應注意預防。腐敗細菌生長適溫為30℃左右，適宜環境為中性或微堿性。
淀粉酶系水解淀粉生成糖，為發酵性細菌(如乳酸細菌)提供營養，可漸繁殖并進行乳酸發酵，環境變為微酸性與酸性，有效地抑制腐敗細菌，為酵母菌生長、發酵創造良好條件。蛋白質則在酸性蛋白酶作用下繼續水解。與此同時，也有其他類型發酵進行，各產生相應產物，如有機酸和醇類等。
發酵中，原料中的纖維素、半纖維素、果膠質、脂肪等，亦在酶促下發生變化，形成各自分解產物。
產物中，有機酸與醇經酯化反應形成各種酯化物。
除氨基酸產物外，醬油中的糖類有糊精、麥芽糖、葡萄糖、戊糖；有機酸類有乳酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸、丙酸、蘋果酸等；醇類有乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等；酯類有乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯等。各賦予醬油特有的滋味。
醬油釀制中還發生褐變反應，即生色。褐變有酶褐變與非酶褐變兩種。前者是在微生物酚羥基酶和多酚氧化酶催化下，酪氨酸氧化成棕色黑色素，這主要發生在發酵后期。后者無酶直接能參與，是發酵產物葡萄糖類物質與氨基酸經美拉德(Maillard reaction)反應生成類黑素。延長發酵期，提高溫度，能強化此反應，但影響酶發酵。所以，只在發酵后期可采用此褐變反應。上述褐變僅生成淡色醬油，如需要黑褐色醬油，須加入醬色，即焦糖色素(糖在150～200℃下焦化而成，醬油發酵中無此過程)。因此，將制成的曲與鹽水混合，在保溫發酵過程中，能加速各種酶在適宜溫度下的化學變化，產生鮮味、甜味、酒味、酸味與鹽水的咸味混合，而變成醬油特有的色、香、味、體。醬油香氣成分的形成則更加復雜，已發現有多達80余種微量香味成分，主要有酯類、醇類、羥基化合物、縮醛類及酚類等，它們的來源主要有由原料成分生成、由曲霉的代謝產物所構成、由耐鹽性乳酸菌類的代謝產物所生成以及由化學反應所生成等