Med kuhanjem sojine omake se različne organske snovi v surovinah podvržejo zapletenim biokemičnim reakcijam pod delovanjem različnih encimskih sistemov različnih mikroorganizmov, ki tvorijo različne sestavine sojine omake. Med temi so beljakovine v surovinah podvržene vrsti procesov hidrolize pod zaporednim delovanjem proteaz in peptidaz, pri čemer nastanejo peptidi različnih molekulskih mas. Optimalna temperatura za delovanje proteaz in peptidaz je 40-45 stopinj.
Rastlinske beljakovine vsebujejo 18 aminokislin; glutaminska kislina in asparaginska kislina prispevata umami okus, glicin, alanin in triptofan prispevajo sladkost, tirozin prispeva grenkobo, peptidi pa prav tako prispevajo k umami in okusu. Aminokislinski dušik predstavlja približno 50 % celotnega dušika v končni sojini omaki. Če dodamo premalo soli ali slanico ne mešamo enakomerno, se lahko v fermentirani drozgi zlahka razvijejo gnitne bakterije, ki razgradijo aminokisline, da proizvedejo amoniak in amine, kar povzroči izgubo okusa umami in nastanek neprijetnih vonjav. Zato je preventiva ključnega pomena. Optimalna temperatura za rast gnitnih bakterij je okoli 30 stopinj, primerno okolje pa je nevtralno ali rahlo alkalno.
Amilaza hidrolizira škrob, da proizvede sladkorje, ki zagotavljajo hranila za fermentacijske bakterije (kot so bakterije mlečne kisline). Te bakterije se postopoma razmnožujejo in so podvržene mlečnokislinski fermentaciji, kar ustvarja rahlo kislo do kislo okolje, ki učinkovito zavira gnilobne bakterije in ustvarja ugodne pogoje za rast in fermentacijo kvasovk. Beljakovine še naprej hidrolizirajo pod delovanjem kislih proteaz. Hkrati se pojavljajo tudi druge vrste fermentacije, ki proizvajajo ustrezne produkte, kot so organske kisline in alkoholi.
Med fermentacijo se celuloza, hemiceluloza, pektin in maščobe v surovinah prav tako podvržejo encimskim spremembam, pri čemer nastanejo njihovi produkti razgradnje.
Med temi proizvodi so organske kisline in alkoholi podvrženi reakcijam zaestrenja, da nastanejo različni estri.
Poleg aminokislinskih produktov sojina omaka vsebuje sladkorje, kot so dekstrin, maltoza, glukoza in pentoza; organske kisline, kot so mlečna kislina, ocetna kislina, citronska kislina, jantarna kislina, propionska kislina in jabolčna kislina; alkoholi, kot so etanol, metanol, propanol, butanol, pentanol in heksanol; in estri, kot so etil acetat, etil laktat, butil acetat in etil propionat. Vsak od teh prispeva k edinstvenemu okusu sojine omake. Porjavitev ali razvoj barve se pojavi tudi med kuhanjem sojine omake. Obstajata dve vrsti porjavitve: encimsko porjavitev in ne-encimsko porjavitev. Prva vključuje oksidacijo tirozina v rjave pigmente (melanin) pod katalizo mikrobne fenol hidroksilaze in polifenol oksidaze, ki se primarno pojavlja v poznejših fazah fermentacije. Slednje ne vključuje neposrednega sodelovanja encima; pojavi se, ko so produkti fermentacije, kot so glukoza in aminokisline, podvrženi Maillardovi reakciji, da nastanejo melanoidini. Podaljšanje obdobja fermentacije in zvišanje temperature lahko pospešita to reakcijo, vendar vplivata na encimsko fermentacijo. Zato se lahko ta reakcija porjavitve uporablja le v kasnejših fazah fermentacije. Pri zgornjem porjavenju nastane le svetla-obarvana sojina omaka. Če želite temno rjavo sojino omako, je treba dodati karamelno barvilo (narejeno s karamelizacijo sladkorja pri 150-200 stopinjah, proces, ki ni vključen v fermentacijo sojine omake). Zato mešanje pripravljenega kojija (fermentacijskega starterja) s slanico med postopkom inkubacijske fermentacije pospeši kemične spremembe različnih encimov pri ustreznih temperaturah, pri čemer nastane mešanica umamija, sladkobe, alkoholnega okusa, kislosti in slanosti slanice, kar povzroči edinstveno barvo, aromo, okus in telo sojine omake. Tvorba komponent arome sojine omake je še bolj zapletena, saj so odkrili več kot 80 komponent arome v sledovih, ki vključujejo predvsem estre, alkohole, hidroksi spojine, acetale in fenole. Njihovi viri so tisti, pridobljeni iz surovin, tisti, ki so sestavljeni iz metabolitov Aspergillus, tisti, ki jih ustvarijo metaboliti mlečnokislinskih bakterij, odpornih na sol, in tisti, ki jih ustvarijo kemične reakcije.
