În timpul preparării sosului de soia, diverse substanțe organice din materiile prime suferă reacții biochimice complexe sub acțiunea diferitelor sisteme enzimatice ale diferitelor microorganisme, formând o varietate de componente în sosul de soia. Dintre acestea, proteinele din materiile prime suferă o serie de procese de hidroliză sub acțiunea succesivă a proteazelor și peptidazelor, generând peptide de diferite greutăți moleculare. Temperatura optimă pentru acțiunea proteazelor și peptidazelor este de 40-45 de grade.
Proteinele vegetale conțin 18 aminoacizi; acidul glutamic și acidul aspartic contribuie la aroma umami, glicina, alanina și triptofanul contribuie la dulceață, tirozina contribuie la amărăciune, iar peptidele contribuie, de asemenea, la umami și aromă. Azotul din aminoacizi reprezintă aproximativ 50% din azotul total din sosul de soia finit. Dacă se adaugă insuficientă sare sau saramura nu este amestecată uniform, bacteriile putrefactive se pot dezvolta cu ușurință în piureul fermentat, descompunând aminoacizii pentru a produce amoniac și amine, rezultând o pierdere a aromei umami și producerea de mirosuri neplăcute și neplăcute. Prin urmare, prevenirea este esențială. Temperatura optimă pentru creșterea bacteriilor putrefactive este de aproximativ 30 de grade, iar mediul potrivit este neutru sau ușor alcalin.
Amilaza hidrolizează amidonul pentru a produce zaharuri, oferind nutrienți pentru bacteriile fermentative (cum ar fi bacteriile de acid lactic). Aceste bacterii se înmulțesc treptat și trec printr-o fermentație lactică, creând un mediu ușor acid până la acid care inhibă eficient bacteriile putrefactive și creează condiții favorabile pentru creșterea și fermentația drojdiei. Proteinele continuă să se hidrolizeze sub acțiunea proteazelor acide. Simultan, apar și alte tipuri de fermentație, producând produse corespunzătoare precum acizi organici și alcooli.
În timpul fermentației, celuloza, hemiceluloza, pectina și grăsimile din materiile prime suferă și ele modificări enzimatice, formându-și respectivii produși de descompunere.
Dintre acești produse, acizii organici și alcoolii suferă reacții de esterificare pentru a forma diferiți esteri.
Pe lângă produsele cu aminoacizi, sosul de soia conține zaharuri precum dextrină, maltoză, glucoză și pentoză; acizi organici cum ar fi acid lactic, acid acetic, acid citric, acid succinic, acid propionic şi acid malic; alcooli cum ar fi etanol, metanol, propanol, butanol, pentanol şi hexanol; şi esteri cum ar fi acetat de etil, lactat de etil, acetat de butii şi propionat de etil. Fiecare dintre acestea contribuie la aroma unică a sosului de soia. Rumenirea sau dezvoltarea culorii apare și în timpul preparării sosului de soia. Există două tipuri de rumenire: rumenirea enzimatică și rumenirea ne-enzimatică. Primul implică oxidarea tirozinei în pigmenți maronii (melanină) sub cataliza fenol hidroxilazei microbiene și polifenol oxidazei, având loc în principal în etapele ulterioare ale fermentației. Acesta din urmă nu implică implicarea directă a enzimelor; apare atunci când produsele de fermentație precum glucoza și aminoacizii suferă o reacție Maillard pentru a produce melanoidine. Prelungirea perioadei de fermentație și creșterea temperaturii pot spori această reacție, dar pot afecta fermentația enzimatică. Prin urmare, această reacție de rumenire poate fi utilizată numai în etapele ulterioare ale fermentației. Rumenirea de mai sus produce doar sos de soia de culoare deschisă-. Dacă se dorește un sos de soia maro închis, trebuie adăugat colorant de caramel (obținut prin caramelizarea zahărului la 150-200 de grade, un proces care nu este implicat în fermentarea sosului de soia). Prin urmare, amestecarea koji (starterul de fermentație) preparat cu saramură în timpul procesului de incubare a fermentației accelerează modificările chimice ale diferitelor enzime la temperaturi adecvate, producând un amestec de umami, dulceață, aromă alcoolică, acrișoare și salinitatea saramurii, rezultând culoarea, aroma, aroma și corpul unic al sosului de soia. Formarea componentelor aromei sosului de soia este și mai complexă, cu peste 80 de urme de componente de aromă descoperite, incluzând în principal esteri, alcooli, compuși hidroxi, acetali și fenoli. Sursele lor includ cele generate din materii prime, cele compuse din metaboliți Aspergillus, cele generate de metaboliții bacteriilor lactice toleranți la sare și cele generate de reacții chimice.
