Sos sojowy powstaje w co najmniej dwóch różnych mikrobiologicznych światach
Tradycyjny sos sojowy nie jest efektem działania jednej kultury przez cały czas. Najpierw na soi i pszenicy rozwija się koji z Aspergillus oryzae lub A. sojae, którego enzymy intensywnie rozkładają białka i skrobię. Potem materiał miesza się z solanką i przechodzi w etap moromi — środowisko tak słone, że warunki dla mikroorganizmów są zupełnie inne. W tej fazie ważne stają się odporne na sól bakterie kwasu mlekowego i drożdże, które przekształcają uwolnione wcześniej związki w kwasy, alkohole i aromaty. Jedna przyprawa powstaje więc z następujących po sobie ekosystemów.
Etap pierwszy: pleśń i tlen
Koji prowadzi się na powierzchni przygotowanej soi i pszenicy. Grzyb strzępkowy ma dostęp do tlenu i intensywnie rośnie na stałym podłożu. Najważniejszym skutkiem jest nagromadzenie enzymów hydrolitycznych. Proteazy rozkładają białka, amylazy skrobię, a inne enzymy przygotowują dodatkowe substraty.
Po kilku dniach materiał jest chemicznie zupełnie inny niż na początku, mimo że wiele przemian smakowych dopiero się rozpocznie.
Etap drugi: słona masa moromi
Koji miesza się następnie z solanką, tworząc moromi. Wysokie stężenie NaCl działa jak potężny filtr ekologiczny. Nie wszystkie mikroorganizmy z etapu koji potrafią aktywnie funkcjonować w takich warunkach. Do głosu dochodzą organizmy halotolerancyjne i halofilne.
W tradycyjnych procesach ważną rolę mogą odgrywać bakterie z rodzaju Tetragenococcus oraz drożdże tolerujące sól, m.in. Zygosaccharomyces. Skład społeczności zmienia się w trakcie miesięcy dojrzewania.
Enzymy pracują nawet wtedy, gdy pleśń już nie dominuje
Enzymy wytworzone podczas koji nie znikają w chwili dodania solanki. Część nadal rozkłada białka i inne składniki, choć wysokie stężenie soli zmienia ich aktywność. Powstające aminokwasy i cukry stają się substratami dla kolejnych mikroorganizmów oraz reakcji chemicznych.
To ważne, bo pokazuje rozdzielenie roli organizmu i jego narzędzi. Pleśń przygotowała zestaw enzymów, który może wpływać na produkt długo po zmianie środowiska.
Smak jest wspólnym produktem biologii i chemii
Bakterie kwasu mlekowego tworzą kwasy, drożdże produkują alkohol i lotne związki, a hydroliza białek zwiększa zawartość wolnych aminokwasów. Równolegle podczas długiego dojrzewania zachodzą nieenzymatyczne reakcje chemiczne, w tym reakcje Maillarda, wpływające na kolor i aromat.
Sos sojowy jest więc błędem opisywać jako „sfermentowaną soję” w taki sam sposób jak jogurt jako fermentowane mleko. To wieloetapowy system, w którym rodzaj dominującego procesu zmienia się wraz z czasem.
Wysoka sól nie zatrzymuje całej fermentacji
Moromi może zawierać bardzo dużo soli, a mimo to specjalistyczne mikroorganizmy są w stanie rosnąć i prowadzić metabolizm. To jeden z najbardziej kontrintuicyjnych aspektów procesu: warunki, które dla wielu bakterii byłyby silnie hamujące, są normalnym środowiskiem pracy kultur dostosowanych do sosu sojowego.
W rezultacie sól jednocześnie ogranicza ryzyko rozwoju wielu konkurentów i selekcjonuje mikrobiom odpowiedzialny za kolejne etapy dojrzewania.
Moromi jest również lekcją o ekologii ekstremalnych środowisk
Wysokie zasolenie wyklucza wiele zwykłych mikroorganizmów, ale otwiera niszę dla specjalistów. Bakterie Tetragenococcus i drożdże związane z moromi posiadają mechanizmy pozwalające im utrzymywać równowagę osmotyczną przy dużej zawartości soli. W efekcie proces może trwać miesiącami bez dominacji typowej mikroflory świeżej żywności. Z punktu widzenia ekologii jest to sztucznie stworzone środowisko ekstremalne — analogiczne do naturalnych słonych jezior pod względem presji osmotycznej, choć bogate w składniki odżywcze. Producent wykorzystuje ten stres jako narzędzie selekcji. Dzięki temu w jednym naczyniu można jednocześnie zahamować szerokie spektrum organizmów i zachować aktywność wąskiej grupy odpowiedzialnej za pożądane dojrzewanie.
Dojrzewanie trwa długo, bo wiele reakcji jest powolnych
Miesiące fermentacji nie są wyłącznie tradycją. Część proteolizy, przemian aminokwasów, powstawania estrów i reakcji nieenzymatycznych zachodzi stopniowo. Długi czas pozwala wyrównać stężenia i rozwinąć związki aromatyczne, których nie da się uzyskać przez krótkie, gwałtowne zakwaszenie. Dlatego przemysł próbuje przyspieszać niektóre etapy, ale zachowanie charakteru tradycyjnego produktu nadal wymaga odtworzenia wielu powolnych przemian. To wieloetapowe następstwo wyjaśnia, dlaczego próba zastąpienia całego procesu jedną szybką fermentacją daje inny profil aromatu mimo użycia tych samych podstawowych surowców.