Verdant sojų padažą, įvairiose žaliavose esančiose organinėse medžiagose vyksta sudėtingos biocheminės reakcijos, veikiant skirtingoms įvairių mikroorganizmų fermentų sistemoms, sudarydamos įvairius komponentus sojos padaže. Tarp jų, žaliavose esantys baltymai, veikiant proteazėms ir peptidazėms, vyksta eilę hidrolizės procesų, generuojant skirtingos molekulinės masės peptidus. Optimali temperatūra proteazėms ir peptidazėms veikti yra 40–45 laipsniai.
Augaliniuose baltymuose yra 18 aminorūgščių; glutamo rūgštis ir asparto rūgštis suteikia umami skonį, glicinas, alaninas ir triptofanas – saldumą, tirozinas – kartumą, o peptidai taip pat prisideda prie umami ir skonio. Aminorūgščių azotas sudaro maždaug 50% viso gatavo sojos padažo azoto. Jei įberiama nepakankamai druskos arba sūrymas nesumaišomas tolygiai, fermentuotoje košėje gali lengvai išsivystyti puvimo bakterijos, kurios skaido aminorūgštis ir gamina amoniaką bei aminus, todėl prarandamas umami skonis ir atsiranda nemalonus ir nemalonus kvapas. Todėl prevencija yra labai svarbi. Optimali temperatūra puvimo bakterijoms augti yra apie 30 laipsnių, o tinkama aplinka yra neutrali arba silpnai šarminė.
Amilazė hidrolizuoja krakmolą, gamindama cukrų, aprūpindama maistinėmis medžiagomis fermentuojančias bakterijas (pvz., pieno rūgšties bakterijas). Šios bakterijos pamažu dauginasi ir vyksta pieno rūgšties fermentacija, sukurdamos nuo šiek tiek rūgštinės iki rūgštinės aplinkos, kuri veiksmingai slopina puvimo bakterijas ir sukuria palankias sąlygas mielių augimui ir fermentacijai. Baltymai toliau hidrolizuojasi veikiant rūgštinėms proteazėms. Tuo pačiu metu vyksta ir kitų rūšių fermentacija, dėl kurios susidaro atitinkami produktai, tokie kaip organinės rūgštys ir alkoholiai.
Fermentacijos metu žaliavose esantys celiuliozė, hemiceliuliozė, pektinas ir riebalai taip pat fermentiškai keičiasi ir susidaro atitinkami jų skilimo produktai.
Tarp šių produktų organinėse rūgštyse ir alkoholiuose vyksta esterinimo reakcijos, susidaro įvairūs esteriai.
Be aminorūgščių produktų, sojos padaže yra cukrų, tokių kaip dekstrinas, maltozė, gliukozė ir pentozė; organinės rūgštys, tokios kaip pieno rūgštis, acto rūgštis, citrinų rūgštis, gintaro rūgštis, propiono rūgštis ir obuolių rūgštis; alkoholiai, tokie kaip etanolis, metanolis, propanolis, butanolis, pentanolis ir heksanolis; ir esteriai, tokie kaip etilo acetatas, etilo laktatas, butilo acetatas ir etilo propionatas. Kiekvienas iš jų prisideda prie unikalaus sojų padažo skonio. Rudėjimas arba spalvos atsiradimas taip pat atsiranda verdant sojos padažą. Yra du skrudinimo tipai: fermentinis ir ne-fermentinis skrudinimas. Pirmasis apima tirozino oksidavimąsi į rudus pigmentus (melaniną), katalizuojant mikrobinei fenolio hidroksilazei ir polifenoloksidazei, visų pirma vykstant vėlesniuose fermentacijos etapuose. Pastarasis tiesiogiai nedalyvauja fermentuose; tai atsiranda, kai fermentacijos produktai, tokie kaip gliukozė ir aminorūgštys, patiria Maillardo reakciją ir gamina melanoidinus. Fermentacijos laikotarpio pailginimas ir temperatūros padidinimas gali sustiprinti šią reakciją, bet paveikti fermentinę fermentaciją. Todėl ši parudavimo reakcija gali būti naudojama tik vėlesniuose fermentacijos etapuose. Pirmiau parudavus gaunamas tik šviesus-sojų padažas. Jei pageidaujama tamsiai rudo sojų padažo, reikia pridėti karamelės dažiklio (gaunamo karamelizuojant cukrų 150{16}}200 laipsnių temperatūroje, o tai nedalyvauja sojos padažo fermentacijoje). Todėl paruoštą koji (fermentacijos starterį) sumaišius su sūrymu inkubacinės fermentacijos proceso metu pagreitėja įvairių fermentų cheminiai pokyčiai tinkamoje temperatūroje, susidaro umami, saldumo, alkoholinio skonio, rūgštumo ir sūrymo sūrumo mišinys, todėl gaunama unikali sojos padažo spalva, aromatas, skonis ir kūnas. Sojų padažo aromatinių komponentų susidarymas yra dar sudėtingesnis, aptikta daugiau nei 80 pėdsakų aromatinių komponentų, daugiausia įskaitant esterius, alkoholius, hidroksi junginius, acetalius ir fenolius. Jų šaltiniai yra tie, kurie gaunami iš žaliavų, sudaryti iš Aspergillus metabolitų, tie, kurie susidaro iš druskai atsparių pieno rūgšties bakterijų metabolitų, ir tie, kurie susidaro dėl cheminių reakcijų.
