熟成是發酵食品常用的術語。醬油、醬等通過製曲、發酵，在一個較短的時間內有了色，也有了滋味，但吃起來不那麼適口，給人以粗糙的感覺。如經過一段時間，就覺得味道特別適口，這個階段就是熟成。因此發酵食品都有一個熟成階段。這是我們一般所說的熟成，也是狹義的熟成。但有一種廣義的熟成含義，即將發酵整個過程也包括在內。即，製醪後的醬醪中酶作用開始旺盛進行，同時醬醪特有的發酵微生物也開始增殖、發酵，發生了極其複雜的生化變化、化學變化和物理變化。在這期間形成了醬油獨特的色、香、味，而且各成分之間進行了調和。
一、熟成的酶作用及微生物的活動
1.酶作用
原料中蛋白質、澱粉等高分子化合物的一部分，在製曲過程中水解成低分子肽、氨基酸、糖類。但是製曲過程中所產生的各種酶，充分發揮作用是在製醪之後。曲中的蛋白酶、肽酶、糖化酶、植物組織破壞酶等溶出，將原料水解，生成多種氨基酸、肽、單糖等。同時菌體內的胞內酶如穀氨酰胺酶，與原料蛋白生成的穀氨酰胺作用，生成鮮味強的穀氨酸。曲黴的磷酸酶與來自曲黴、酵母、原料的核酸分解物作用，生成各種鹽基。
當然，發酵醪中的各種酶，因處在高鹽度的條件下，逐步失活，當乳酸發酵已到最後時pH急劇下降，更促進了絕大部分酶的失活。失活的另一個主要原因是酶與基質共存時較為穩定，隨著基質的分解而逐漸減少，這時酶的穩定性就更差。一般地說糖化酶的穩定性高，到了酒精發酵最旺盛之後也要減少。
2.熟成過程中的微生物活動
優質稀發酵醬油一般需要長時間的熟成（半年到一年），但一年以上是完全不必要的，過長的熟成反而使溶出的穀氨酸焦性化，失去鮮味，酒精揮發有損香氣，反而產生所謂“老熟”而使質量下降。
製醪後由於鹽度高，由曲帶來的非耐鹽性雜菌死亡，與之同時由於酶作用而生成的肽和氨基酸及曲黴代謝所生成的某些少量成分，成為耐鹽性發酵微生物繁殖所需的營養成分。這些發酵微生物主要來自曲和發酵容器，主要是耐鹽性乳酸菌和耐鹽性酵母。當發酵微生物正常順利地增殖，就會賦予醬醪以香氣成分及呈味成分，這就是熟成的主要過程，這些微生物的活動，伴之以成分上的變化。典型的微生物動態及其產物的變化。看出首先繁殖起來的是耐鹽性乳酸菌，根據當時溫度經過，其增殖情況不同，一般是控製在較低溫度使低溫乳酸菌增殖，隨著乳酸發酵旺盛進行，pH由一般製醪6.5左右逐漸下降至4.8附近,醬醪的電位(Eh)，由50mL左右急劇下降至-100mL，達到最低值，後又急劇上升，表明醬醪已由乳酸發酵轉入酵母增殖、酒精發酵階段。電位的下降抑製了醬油的色度，因此乳酸發酵旺盛對製得淡色醬油有利。這是因為乳酸菌中有電位下降很強的菌株存在的緣故。一般乳酸發酵越旺盛，Eh越低，淡色化也越強。但是，耐鹽性乳酸菌中，使Eh明顯下降，取IET（Indicator extinction Test）值低，可以抑製醬醪的深色化，但是也有Eh低下能力很弱的所謂醬醪濃色化的菌株存在，所以並不能一概而論。也有些菌株既使與葡萄糖共存也要優先地發酵阿拉伯糖和木糖。這樣的菌株具有一種消耗完五碳糖之前會抑製葡萄糖的性能。這樣可以得到淺色醬油。
另外，耐鹽性乳酸菌在醬油醪中糖類的發酵性、氨基酸、有機酸代謝等，因菌株而不同。因此，耐鹽性乳酸菌在醬醪中的作用相當複雜，還有待今後進一步的研究。
乳酸菌發酵所生成的乳酸不僅使醬油具有爽快的酸味，而且也是醬油後味綿長的重要因素之一。但是也會防止乳酸菌過早地旺盛繁殖，否則pH早期下降，會影響中性蛋白酶等各種酶的作用。
乳酸發酵所產生的乳酸達到一定pH，必然促進魯氏酵母和後熟球擬酵母的增殖以及酒精發酵的進行，此時糖化酶作用生成的發酵糖也達到一定程度，於是開始酒精發酵，為了促進酒精發酵的進行，一般添加培養優質酵母。隨著酒精發酵的進行，以產生酒精為主的魯氏酵母逐漸衰退而消亡，不久後熟的球擬酵母又逐漸旺盛起來，形成了一個上升較緩的小峰，這樣球擬酵母就形成了兩個峰，後麵這個峰就是以前曾說的後熟期。近來由於確立了魯氏酵母及球擬酵母的分別定量法，才肯定了球擬酵母有兩個峰的消長曲線，其第一個峰是稍前於魯氏酵母而形成第一個峰，說明添加球擬酵母亦應與魯氏酵母同時或早些時候為佳。
如此，製醪後首先是曲黴所產生的各種酶先進行原料中各種成分的分解，與此同時乳酸菌增殖進行乳酸發酵，稍後魯氏酵母及球擬酵母增殖並進行發酵，這樣酶的作用與微生物的消長同時進行，其間並無明顯的界限，是醬油釀造的一大特點。通過乳酸菌菌數的一條光滑曲線，經過解析實際是非常複雜的不同菌株間進行激烈的競爭，與醬油酵母間也在進行同樣激烈的競爭，當這些微生物進行激烈的競爭之後，即進入後熟期，在這期間僅有球擬酵母較為微弱的動作而幾乎沒有顯著的微生物活動。因此在這一階段主要是非酶的化學反應，並且其活動非常緩慢，如糖與氨基酸之間的美拉德反應，形成醬油的色澤，乳酸與酒精之間的酯化反應，生成乳酸乙酯，構成醬油的重要香氣成分，還有穀氨酸的焦性化反應，另外各成分之間進行複雜的調和。
為了窺知發酵醪的熟成狀態，除了進行一般成分分析外，通過對有機酸及氨基酸相互關係分析，可知抑製微生物的作用情況，同時通過某種成分的消長，可以窺知發酵微生物的動向。
乳酸及醋酸含量之間是一種強的正相關性，即乳酸多時醋酸也多，乳酸發酵旺盛的同時醋酸的生成幾乎與之平行，乳酸菌中有代謝檸檬酸很強的菌株，因此，醪液中的檸檬酸必是很低。
經飯塚研究，乳酸菌中有將精氨酸轉化為鳥氨酸的菌株，精氨酸與鳥氨酸之間成相反關係，同時也可推知乳酸發酵的強弱與精氨酸量而成逆關係，天冬氨酸和丙氨酸與乳酸之間存在同樣關係。事實上，在醬油醪中有轉化天冬氨酸為丙氨酸的乳酸菌。添加這種乳酸菌可以將酸味較重的天冬氨酸減少，增加丙氨酸的甜味，這樣就可以使醬醪味道甜而柔和。日本已進行了這方麵的研究，不難看出醬油中存在多種多樣性能不同的耐鹽性乳酸菌，有待今後的開發。
二、醬醪成分上的變化
1.一般成分
從製醪初期到熟成期所發生的一般成分的變化可用。TN、FN、FN/TN及酸度的逐漸上升，說明稀發酵氮成分的增加，同時也生成有機酸，而糖分的增加卻要稍遲，隨著酵母酒精發酵的進行，糖分也逐漸減少。原料中氮成分的水解率也逐日增加。
2.氨基酸
醬醪熟成過程中氨基酸的變化。遊離氨基酸與總氨基酸(鹽酸水解後的遊離氨基酸)的消長情況,因氨基酸種類而不同。遊離氨基酸、總氨基酸都增加的是甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸，遊離氨基酸增加而總氨基酸減少的有天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、異亮氨酸。熟成過程中遊離氨基酸及總氨基酸都減少的是脯氨酸、組氨酸、精氨酸。遊離型穀氨酸在某個時期減少，作為全氨基酸增加，有一部分遊離穀氨酸變成焦性穀氨酸。在醬醪熟成過程中大幅度減少的是天冬氨酸、絲氨酸、脯氨酸、組氨酸。這些氨基酸的減少是由於醬醪中乳酸菌的脫羧作用而分解。酪氨酸也常被脫羧而減少。