為什麼豉油是啡色的?

Soy sauce is a mixture resulted from a complex enzymatic or other chemical reaction.
The reason for its browning can mainly be explained by the role of the micro-organism involved in the production of soy sauce.

Soy bean and wheat are cooked, roasted and mixed,
the mixture is innoculated with Aspergillus oryzae or Aspergillus sojae (koji mold)
They provides enzymes, amylase, protease, peptidase, to digest the mixture.
The insoluble, complex, non-fermentable substrates would then be converted to
simple, soluble, and fermentable nutrients for the subsequent micro-organism for digestion.

Among the enzymes, the two B-xylanolitic enzyme and xylanase contribute the most of
soy sauce brown colour!!
Xylan, which can be found on the hemicellulose of soy beans, will be hydrolzyed by xylanase several times to become a dissacharide, which will then by further hydrolyzed into xylose and is catalyzed by B-xylanolytic enzyme.
Xylose will then undergoes a Maillard Reaction, and amino-carboohydrate reaction.
which is a non-enzymatic browning reaction, the end product will be malanoidin, a dark pigment, this gives the dark brown colour of the soy sauce, in the last process,
pasterurization, will also enhance the brown colour by that browning reacion because of the heating process.

The conidia, which is pigmented with colour, from Aspergillus, will also give colour to the final colour of the soy sauce.

Other sugar, like amlyase will also undergose browning reaction, but xylose would give the most dark pigment than other sugar, and it is also the most contributing colour for the soy sauce.

Therefore, some soy sauce with lighter colour, just like the shiro of a Japanese brand, employ some Aspergillus strains with less xylanolitic enzyme production.
Or choose the lactic acid bacteria or yeast which involve in the later process of the soy sauce production, which utilize xylose as carbon substrate, even glucose is plenty.

After 3 days innoculation of Koji mold, salt brine will be added with lactic acid bacteria and yeast. They will ferment the substrate and give aroma and flavor to the soy sauce.
Just like some important flavour, furanoes and phenolic compounds.

Then the soy sauce will be pasteurized and bottled.

釀造醬油是用大豆和/或脫脂大豆，或用小麥和/或麩皮為原料，採用微生物發酵釀製而成的醬油。

醬油的源頭是豆醬，《齊民要術》是第一本記載有豆醬製法和使用類似醬油 - 豆醬清 - 的書。當時要製造的主角是豆醬，而豆醬清只是副產品而已，所以製造方法跟後世造醬油有很大的不同，味道亦應有異。

據《齊民要術•作醬等法第七十》的記載，現把製造豆醬的過程簡化如下：

把黑豆蒸熟、去皮
把豆瓣、笨麴末、黃蒸末、鹽以6：2：2：1的容量比例，加[橘]子 拌勻
把所有材料放進甕中，要把甕放滿，然後把甕用泥密封。
約二至三十天後(十二月要三十五天、一、二月要二十八天、三月要二十一天)，把甕打破，裏面的豆醬會有很多微生物叢生其中。
每兩甕的醬要分開三甕來重新入甕。
每100份醬準備3份黃蒸，又準備以10份水3份鹽開成的鹽水，把黃蒸跟鹽水拌勻，加進醬中，直至醬變成稀粥般。
把醬放在烈日下開甕曝曬三十天，頭十天要一天徹底攪幾次，十天後每天攪一次，然後就可以吃了。
從製造的過程看來，當年的豆醬類似現在的麵豉醬，由於有曬乾的過程，鹽的濃度應該約有50%，鹹度大概跟現在的面豉醬差不多，無論如可都不能直接入 口的，就算拌飯亦太鹹，只可以在煮其他食品作調味之用。另一方面，如果豆醬清只是豆醬中的汁，其產量可能很少，但另一個理解是，將少量豆醬加水開稀、隔渣 後再用是比較合理的。但是因為發酵時的鹹度不同，那時的‘豆醬清’的味道跟現在的醬油應該是不同的，所以筆者不把它們列為同物。

從製造方法上看，在《齊民要術》中，小麥不是以麵粉或麥碎直接加入，是以笨麴及黃蒸的形態加入。所謂黃蒸，是把小麥磨碎、蒸熟後，從野草中沾上各種 微生物，讓其自然生長，在麥上形成一層黃綠色的東西後，再把麥團曬乾、磨碎；所謂笨麴，是把小麥炒熟，加水壓成餅，然後用艾草覆蓋，放在關閉窗門的室內， 以培養各種微生物，三至七天後，打破麥餅，看見裏面有各種顏色的微生物就成。以上的兩個過程，都可叫「生衣」。這方法亦出現在唐代(618至 907年)的農書《四時纂要》。元代(1279至1368年)或以後，在《易牙遺意》、《農桑衣食撮要》、《本草綱目》、《養餘月令》和《醒園錄》等書都 記載用白麵粉直接和大豆拌勻，連大豆一起生黃衣。

從豆醬發展成醬油，最重要是水量要較多和鹽量要較低，因為太鹹的話很多微生物是不能生長的，味道就會不同。而在這方面有顯著改動的是在元代，《農桑 衣食撮要》中的豆醬，從其用鹽、水量及其不太稀不太稠的要求，估計其豆醬大概比湯羹稠一點，而鹽的濃度亦不超過20%，這已比以前的稀和淡很多了。而元代 食譜《易牙遺意》中就索性將製造醬油的方法寫成「……下水比常法增多……」，反映醬油就是水多的豆醬。

到了明代，醬油可說是已成形，在明代的醫書《本草綱目》及農書《養餘月令》中，已分別稱之為「豆油」和「醬油」，而其用水量亦已很多，基本上出來的醬油跟現在一樣，都是流質而帶有豆渣的，隔去豆渣後就是醬油了。

清代食譜《醒園錄》中的「清醬」，雖然名稱又不同了，而且是用黑豆，但做出來的醬油應是最接近現代的，其製造方法如下：「黑豆，先煮極爛，撈起，候 略溫，加白麵拌勻，每豆一鬥，配麵三斤，多不過五斤攤開，有半寸厚，上用布蓋密，不拘蓆草皆可，候發黴生毛，至七天過，曬乾，天氣熱，不過五六日，涼不過 六七日為期，總以生毛多妙，不可使爛，如遇好天氣，用冷茶湯拌濕，再曬乾，用茶湯拌者，欲其味甘，不拘幾次，越多越好，每豆黃一斤，配鹽十四兩，水四斤， 鹽同水煮滾，澄清去渾底，晾冷，將豆黃入鹽水內泡，曬至四十九日。如要香，可加香藚、大茴、花椒、薑絲、芝麻、各少許。撈出二貨豆渣，合鹽水再熬，酌量加 水，每水一斤，加鹽三兩，再撈出三貨豆渣，再加鹽水再熬，去渣，然後將一二次之水，隨便合作一處拌勻，或再曬幾天，或用糠火薰滾皆可，其豆渣尚可作家常小 菜用也。」

醬油的演進可說是完成了，大家可參考一下可對比一下現代一些造醬油方法，就會發現當時的醬油跟現在的已非常相似了：

台灣西螺醬油釀造過程 (以下取自「螺陽采風」網頁)(http://www.wuanchuang.com.tw/louyoung/toc5/page05.htm)

製造豆豉並讓其發酵長麴：大豆與糯米分別泡水，兩者混合並加水蒸煮，再加上麴菌發酵，然後放置於略通風的室內。
再用竹筷翻動豆粒散熱，使麴化長出綠絨毛，再拿到廣場曬太陽。接著分三次撒食鹽，在陽光下繼續曝曬。
將曝曬好的豆粒倒入醬缸內，並鋪上一層紗布，同時每天按上午、下午翻攪醬缸各一次。醃製一至三個月。
開缸將豆子滲出之醬汁，濾去豆渣，再加鹽水蒸煮，將上層醬油盛放在大水缸裡，裝瓶成傳統蔭油。
醬油膏是指滲出的醬汁加少量的糯米汁蒸煮調製。
醬油可加入焦糖或其他香料調色。
香港陶大食品

首先準備一比一重量的去皮大豆和小麥。
將大豆浸在水中數十分鐘，期間要稍作攪動，然後倒掉水，把大豆蒸熟，備用。
將小麥以180oC – 230oC炒熟，再將已熟的小麥切碎，備用。
將已熟的大豆和小麥攪勻，然後加入米麴黴(豆麥：黴為1：0.0023)，放在機器內兩至三天，期間溫度維持於25 - 30oC。
把15-19%的鹽水加進麴中，再把所有東西放進發酵機內。由於現代可用機器維持溫度在35 - 40oC，發酵可在三至四個月完成。
發酵完成後，豆醬會被機器壓榨，壓出來的液體會經過沈澱、消毒、加入其他添加劑，最後裝瓶，就是市面上的‘生抽’。至於剩下的豆醬，會再用水開稀，又沈澱、消毒、加入其他添加劑，最後裝瓶，就是‘老抽’

豉油之所以是啡色, 是因為發酵時蛋白質被enzyme denature & 分解.


蛋白質中的胺基酸 (amino acid) 與豉油中的糖份進行美拉德反應 (Maillard Browning Reaction), 所以便產生了啡色及豉油獨有的香味.


其實美拉德反應常常發生於日常生活煮食中, 如有興趣更深入了解Maillard Browning Reaction, 可到以下的webpage看看:

1. http://www.exploratorium.edu/cooking/meat/INT-what-makes-flavor.html
2. http://www.answers.com/topic/maillard-reaction
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Maillard_reaction

2006-11-22 22:45:24 補充：
Forgot to say... 老抽的深啡色有一部份是因為添加了醬色(caramel color - 由糖造成的)

因為這些醬油是發酵制品，所以出現啡色。