渥堆发酵是普洱熟茶加工技术的重要工序，很大程度上决定了普洱熟茶色香味的形成，是形成普洱熟茶独特品质的关键因素。在漫长的发酵过程中，茶叶内含物质发生了氧化、聚合、缩合、分解、降解等一系列反应，使得香气由清香变为陈香，汤色变得红浓明亮，滋味变得甜醇。这一系列反应和变化的机理是什么？该如何把控这些变化呢？
在整个普洱熟茶的发酵工艺过程中，氧化质变主是有两种因素同时起作用。
微生物作用
一、微生物以茶叶为基质，吸取茶叶中糖分、氮源进行自身繁殖，呼吸代谢产生热量，推动非儿茶素多酚自动氧化；
二、微生物分泌各种酶类，对茶叶中多酚类，特别是儿茶酚氧化成邻醌，邻醌反复对多酚进行深度氧化缩合、聚合；
三、茶叶中的蛋白质、氨基酸、糖类（淀粉、果胶、纤维素等）、脂肪与一切有机成分进行有机分解、化合、产生大量低分子化合物，或形成新的化合物，使茶叶原有的化合物发生全面的改体改组，形成全新化学成分与构成；
四、微生物自身代谢产物与茶叶氧化分解中的某些化合物结合产生新的有价值化学物质，提高了普洱茶的保健性；
五、微生物优势种生物化学拮抗，阻断有害微生物，如毒细菌、黄曲霉毒菌生长，提高了普洱茶的安全性。
自动氧化作用
由于发酵过程可能长达40多天，温度高达50℃，水分充足，自动氧化分解也是很深透的。
普洱熟茶的主导发酵因素是微生物作用，没有微生物活动产生热量，自动氧化将是长达几十年的过程。
发酵与微生物
普洱熟茶发酵中的微生物，经陈宗道、何国藩、胡建程、罗新龙、周红杰、李家华、陈可可、梁铭志等人研究，普洱熟茶发酵中发现的微生物有曲霉属11种，青霉属2种，毛霉属1种，根酶属1种，酵母属8种。前期有少量球细菌，后期有少量放线菌，未发现有毒菌、黄曲霉。
通过微生物主导作用和湿热氧化反应，在渥堆发酵后，茶叶发生了生物化学质变，茶多酚、毛茶中茶黄素、茶红素大量减少，而茶褐素、没食子酸大量增加。发酵中许多非水溶性多糖（纤维素、半纤维素、淀粉、果胶）大量被分解成简单可溶性糖，很多被微生物作碳源消耗，水溶性果胶增加，成为茶汤的浓稠感物质。寡糖被消耗只剩45%，水溶性多糖增加了5—7倍；可溶性蛋白质大量被微生物分解成氨基酸而下降，氨基酸被微生物繁殖利用而下降，咖啡碱基本无变化；茶叶中的挥发性物质已检出的由毛茶中的48个成分，1翻时139种，出堆时125种，大量的带陈香的成分形成。
发酵注意事项
在整个发酵过程中，要经过4~5次的翻堆，需要30~40天，甚至更长的时间。整个发酵过程，水分含量是逐渐减少的，而温度是逐渐升高的，最高温度需要控制在65℃以下为宜。同时控制水分和温度的变化，对茶叶可溶性成分的变化起着积极的作用。
发酵过程中翻堆技术是影响品质和制茶率的关键，也是生产中人为最容易控制的部分，必须掌握好，需要根据发酵程度、发酵堆温、湿度以及发酵环境的变化，进行适当的翻堆。
多酚类化合在发酵过程中的氧化速度与温度的高低、时间的长短有关。随着发酵温度的升高，氧化会加剧。因此，发酵温度不能过高，时间不能过长，否则茶叶会“炭化”（俗称“烧堆”），将致使茶叶香低、味淡、汤色红暗。反之发酵温度太低，发酵时间太短，也会造成发酵不足，使多酚类化合物氧化不足，导致茶叶香气青味重，滋味苦涩，汤色黄绿，不符合普洱熟茶的品质要求。
