來自田裡的鮮味-醬油與味噌
自從漢代發明了用大豆發酵做醬以後，就廣泛受到庶民的歡迎，只是起初食用大豆發酵的醬是取發酵後的豆粕與湯汁一起食用，而演進到後來，就只取液態精華的醬汁部位來食用。這個醬汁，就是我們現在叫的醬油。從此以後，醬油就成了中華飲食文化的代表核心。醬油更擴散到日本、韓國，成為整個東亞飲食的共同語言。
醬油是發酵科學的集大成之作
醬油可以說是東方式發酵食品科學的代表作，結合了黴菌、酵母菌、乳酸菌三種不同的微生物，在這些微生物的通力合作下，將主角的大豆(黃豆、黑豆)與配料的小麥發酵而濃縮成為兼具鮮、甘、甜、香的神奇調味品。而其生產的基本原理是利用麴菌的蛋白酶、澱粉酶等酵素，將黃豆的蛋白質、脂質，以及小麥的澱粉，再經過酵母菌與乳酸菌的協助，分解為富含醣、胺基酸、還有豐富香味物質的發酵食品。其發酵與生產過程大致上可以分成以下階段:
1.製麴階段:
原料的大豆與小麥經過蒸熟後，就要讓麴菌在原料上生長。麴菌是一種黴菌，麴菌的生長過程中會分泌多種酵素，因為酵素的作用，大豆的蛋白質會在釀造過程中分解成小分子的胺基酸，成為醬油的鮮味來源。而酵素也會讓小麥的澱粉分解為單醣，這就是醬油的甜味來源，也是進行後續發酵作用的原料。
2.製醪階段:
在此階段，製麴後的大豆(與小麥)，加入一定比例的食鹽水後下缸發酵。麴菌可能會在前一階段結束後被洗掉，或是在下缸後被攪入水中後因為高鹽度及缺氧而停止生長，而在製麴階段分解出的胺基酸、葡萄糖就會在這階段繼續發酵。葡萄糖會被酵母菌利用，生成酒精；乳酸菌進行乳酸發酵，產生乳酸等有機酸；而酒精與有機酸更會反應生成許多酯類，以上三種作用的過程中，都會產生多種風味的成分，形成豐富的味覺體驗。
3.後製階段:
基本上在前兩個步驟已經完成醬油的雛形，但是要經過後續一些步驟如壓榨、調配、裝瓶、殺菌，才會變身成可以上市的醬油。每家醬油廠的調配可能都有自己的配方，比如說可以經過熟成(陳年)、調味、調色等等手續，這些獨家作法讓市面上的醬油更加琳琅滿目。
醬油的古法與現代製法
醬油的關鍵在發酵，而依發酵方法之不同，醬油的釀造方式大致可以分為乾式發酵、半濕式發酵、濕式發酵3類。
臺灣所謂古法釀製的黑豆醬油多以乾式、半濕式發酵，使用一個個的小陶甕為主。而現代化食品工業引入日本式的豆麥醬油，則使用濕式發酵，使用的是幾十噸以上的不銹鋼發酵槽設備。
1.乾式發酵：又稱固態發酵，黑豆製麴完成後，加入一層層的食鹽入缸釀造。
2.半濕式發酵：黑豆(或黃豆)入缸後，只加入少量的食鹽與水釀造。
3.濕式發酵：黃豆、小麥製麴後，再加入約1到2倍的鹽水進行發酵。
自從二次大戰後，因為物資缺乏，所以日本又有開發出一種新的醬油製法，縮短製造時間，因為它不用經過發酵程序，而是使用鹽酸將大豆進行水解成為胺基酸液，然後經過調鹼、調味、調色後就可以上市販賣，相當快速而成本低廉，當然其風味與發酵得到的傳統製法醬油也是相當不同。為了讓消費者可以由外包裝標示明確得知所購買的醬油資訊，依需要做選擇，從2019年1月1日起，衛生福利部實施了「包裝醬油製程標示之規定」，醬油產品應於包裝明顯處依其製程標示「速成」、「水解」、「混合(調合)」或「釀造」字樣。其標示規範如下：
1. 以酸或酵素水解含植物性蛋白質原料，未經發酵製成之醬油，應於包裝明顯處標示製程「水解」字樣。
2. 以酸或酵素水解含植物性蛋白質原料，並添加醬油醪、生醬油等再經發酵方式製成之醬油，應於包裝明顯處標示製程「速成」字樣。
3. 以混合方式製成之醬油，應於包裝明顯處標示製程「混合」或「調合」字樣。
4. 另標示製程為「釀造」之醬油，應以含植物性蛋白質為原料製麴發酵方式製成，且其總氮量須達每100毫升0.8公克以上(黑豆醬油之總氮量達每100毫升0.5公克以上)，總氮量未符合而標示「釀造」字樣者為標示不實。
依照此一規定，業者如未依規定完整標示或有標示不實之情形，將依食品安全衛生管理法規定處以新臺幣3萬元至300萬元或4萬元至400萬元罰鍰，產品並須限期回收改正。
此外，之前一度鬧得沸沸揚揚的食安疑慮，指稱醬油含有單氯丙二醇疑似有致癌風險，其實是針對水解醬油而言。「3-單氯丙二醇」（2-propanodiol, 3-MCPD）來自於水解醬油特有的製作過程，會利用鹽酸分解黃豆蛋白質，所以讓黃豆中的三酸甘油反應成3-單氯丙二醇。有鑒於此，臺灣對醬油中的單氯丙二醇含量有限量0.4ppm的規定，而各廠商也致力於透過製程管理降低單氯丙二醇的產生。所以只要選擇合法產品，單氯丙二醇應該都屬微量，消費者不需太過擔心。而如果選擇釀造醬油，更能夠避免單氯丙二醇的疑慮了。
醬油的兄弟-味噌
味噌可說是日本飲食文化的象徵之一，據說也是起源自中國。日本相傳，味噌是中國的鑑真大師在西元七世紀的唐朝時東渡日本，將其製法一起帶過去的，經過千年以上的開花結果，現在變成日本人不可或缺之寶，也在日本各地開枝散葉，形成各種味噌流派。日本各地居民，也對家鄉的味噌感到自豪，常有人自詡只有自己老家的味噌才是正統。有些日本新婚夫妻吵架的主要原因之一，竟然爭論味噌湯裡要放的味噌，到底是老公家鄉的那種味噌，還是老婆家鄉的那種味噌。所以日本有句成語叫做「手前味噌」，意思就是我家的味噌最好，自吹自擂的意思。
味噌與醬油極為相似，兩者都是以黃豆經過麴菌發酵而成，而且發酵過程中也有酵母菌與乳酸菌的參與。只是兩者差異之處是，醬油的原料是黃豆加小麥，而味噌是黃豆加米；而且味噌的水分含量較低而鹽分較高，所以發酵的菌相與醬油有所不同。不過，味噌水分含量雖然較低，一樣會有少量的汁累積在底層，日本把這個汁叫做溜（Tamari），這個溜也可以作為醬油的代用品，在高級的壽司店算是相當珍貴的食材，所以日本的學者也有人認為，溜就是日本醬油的原型。
不管是醬油或是味噌，因為都是大豆經過麴菌發酵而成，所以網路上不斷流傳常吃恐怕會有黃麴毒素中毒之疑慮。不過農委會與食藥署都曾說明澄清，表示醬油、味噌、米酒、醋等釀造食品，在製作時需要接種特定的麴菌（醬油麴、味噌麴、酒麴等），這些麴菌跟黃麴菌是不同的種類。釀造食品在接種大量麴菌之後，並無黃麴菌可生長的空間。而且目前我國食品(及穀物)都訂有黃麴毒素等真菌毒素的限量標準，所以如果消費者購買衛生可靠和信譽良好廠商的產品，並確認產品包裝完整無破損，那會是比較安全的。然而現在的醬油與味噌，常常會強調無防腐劑與減鹽，這樣比較容易增加其他微生物生長的空間。所以在保存上更要特別小心注意，開封後應該儘快用完，並且產品應保存於乾燥、低溫的環境，避免遭受其他微生物的污染。
（本文與科學人雜誌合作，撰文：韋恩）