酱油的酿制原理

酿造酱油(fermented soy，sauce)是指以大豆和(或)脱脂大豆(豆粕或豆饼)、小麦和(或)麸皮为原料，经微生物发酵制成的具有特殊色、香、味的液体调味品。按发酵工艺不同分为两大类，即高盐稀态发酵酱油和低盐固态发酵酱油。高盐稀态发酵酱油是以大豆和(或)脱脂大豆(豆粕或豆饼)、小麦和(或)小麦粉为原料，经蒸煮、曲霉菌制曲后与盐水混合成稀醪，再经微生物发酵制成的酱油。低盐固态发酵酱油是以大豆及麦麸为原料，经蒸煮、曲霉菌制曲后与盐水混合成固态酱醅，再经微生物发酵制成的酱油。

酱油酿制过程中，在各种微生物的不同酶系作用下，原料中各种有机物发生复杂的生物化学反应，形成酱油的多种成分。其中原料中的蛋白质在蛋白酶和肽酶相继作用下，经一系列水解过程，生成分子量不同的肽。蛋白酶与肽酶作用的适温为40～45℃。植物蛋白含有18种氨基酸，谷氨酸与天冬氨酸具鲜味，甘氨酸、丙氨酸和色氨酸具甜味，酪氨酸具苦味，肽也有一定鲜味与口味。在成品酱油中氨基酸态氮约占总氮量的50%。若加盐少或混拌盐水不均，酱醅中易有腐败细菌发育，分解氨基酸生成氨与胺，失去鲜味，产生臭味与恶臭味，因此应注意预防。腐败细菌生长适温为30℃左右，适宜环境为中性或微碱性。
淀粉酶系水解淀粉生成糖，为发酵性细菌(如乳酸细菌)提供营养，可渐繁殖并进行乳酸发酵，环境变为微酸性与酸性，有效地抑制腐败细菌，为酵母菌生长、发酵创造良好条件。蛋白质则在酸性蛋白酶作用下继续水解。与此同时，也有其他类型发酵进行，各产生相应产物，如有机酸和醇类等。
发酵中，原料中的纤维素、半纤维素、果胶质、脂肪等，亦在酶促下发生变化，形成各自分解产物。
产物中，有机酸与醇经酯化反应形成各种酯化物。
除氨基酸产物外，酱油中的糖类有糊精、麦芽糖、葡萄糖、戊糖；有机酸类有乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸、苹果酸等；醇类有乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等；酯类有乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯等。各赋予酱油特有的滋味。
酱油酿制中还发生褐变反应，即生色。褐变有酶褐变与非酶褐变两种。前者是在微生物酚羟基酶和多酚氧化酶催化下，酪氨酸氧化成棕色黑色素，这主要发生在发酵后期。后者无酶直接能参与，是发酵产物葡萄糖类物质与氨基酸经美拉德(Maillard reaction)反应生成类黑素。延长发酵期，提高温度，能强化此反应，但影响酶发酵。所以，只在发酵后期可采用此褐变反应。上述褐变仅生成淡色酱油，如需要黑褐色酱油，须加入酱色，即焦糖色素(糖在150～200℃下焦化而成，酱油发酵中无此过程)。因此，将制成的曲与盐水混合，在保温发酵过程中，能加速各种酶在适宜温度下的化学变化，产生鲜味、甜味、酒味、酸味与盐水的咸味混合，而变成酱油特有的色、香、味、体。酱油香气成分的形成则更加复杂，已发现有多达80余种微量香味成分，主要有酯类、醇类、羟基化合物、缩醛类及酚类等，它们的来源主要有由原料成分生成、由曲霉的代谢产物所构成、由耐盐性乳酸菌类的代谢产物所生成以及由化学反应所生成等