一般说的普洱熟茶是云南大叶种晒青毛茶经过人工发酵得到的；如不经过人工发酵则为普洱生茶(生普)。普洱茶最常见的人工发酵方式称为“渥堆”，就是在一堆晒青毛茶上洒水并用麻布覆盖，茶堆高度1—2米左右，中心温度可以达到40—60℃。茶叶的成分在温湿度作用和天然微生物发酵过程中发生奇妙的变化，赋予了普洱熟茶特殊的色香味。
晒青毛茶经微生物发酵形成普洱熟茶，其富含茶叶成分、茶叶转化成分、微生物代谢产物等多种生物活性成分，因而具有更高的营养与功效价值。茶叶中原有的纤维素酶、果胶酶以及普洱熟茶在渥堆发酵过程中微生物代谢产生的蛋白酶等酶类，使得食物进入人体后，更易被消化吸收。除此之外，普洱熟茶中的少量咖啡碱能刺激交感神经，提高胃液分泌，故能促进食欲，帮助消化；黄烷醇类化合物也可以增强消化道蠕动，因而有助于食物的消化，预防消化系统疾病的发生。
所谓的渥堆发酵，实际上就是让普洱茶发霉。普洱茶天然携带各种微生物，例如黑曲霉、灰绿曲霉、青霉、根霉和酵母等。其中黑曲霉是普洱微生物中的主力，大约占总量的80%。黑曲霉是自然界常见的导致食物腐败的真菌，常见于水果、蔬菜、淀粉制品等。它也是极具经济价值的工业用菌，可以发酵产生纤维素酶、蛋白酶、淀粉糖化酶、果胶酶等酶类，可用于发酵生产食用酒精、柠檬酸等食品工业产品。黑曲霉还可以直接用于食品发酵工业，比如酿造酱油和食醋。
在普洱茶的发酵和后熟过程中，黑曲霉可以将单宁转化为没食子酸，使口感变得更温和;将糖类转化为醇，进而变为酯类，使茶叶暗香浮动。同时，黑曲霉也可以发酵产生有机酸、氨基酸，产生鲜香的口感。其他霉菌也会发挥各自的作用，比如根曲霉可以分解果胶，让茶叶软化，使茶汤更加黏滑、醇厚。青霉可以降解纤维素，产生少量游离糖类，赋予普洱茶甘甜的口感等。
现代发酵工业的理念也被应用于普洱茶的生产，比如用调配好比例的黑曲霉、米曲霉、酵母添加到普洱茶中，能调节各种功能性成分的含量，大大缩短发酵时间，降低生产成本，使普洱茶的品质得到提升。
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