近二十年來，有關普洱熟茶在渥堆發(fā)酵中出現(xiàn)的微生物的研究報告很多，每篇報告都列出若干微生物，基本上可歸為三類，即霉菌、細菌、酵母菌三大類。這與傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物基本相同。
普洱茶渥堆發(fā)酵過程中出現(xiàn)的微生物并不是獨有的，更不具備唯一性，都屬于發(fā)酵食品微生物。在很多發(fā)酵食品的教科書上，我們也能看到這樣一些文字：按照微生物分類系統(tǒng)，可將與發(fā)酵食品密切相關的微生物分為細菌、酵母菌、霉菌三大類。也就說，普洱熟茶渥堆過程中的發(fā)酵機理與其它發(fā)酵食品都具有一種共性：即三菌發(fā)酵。
霉菌
霉菌是絲狀真菌的統(tǒng)稱。凡是在培養(yǎng)基（有營養(yǎng)基質(zhì)）上長有菌絲體的真菌統(tǒng)稱為霉菌。它有很多分類，但在發(fā)酵食品中，只有四個屬：毛霉屬、根霉屬、曲霉屬、地霉屬。
普洱茶渥堆發(fā)酵中起主導力量的是曲霉屬。而曲霉屬也有60個以上，如米曲霉、黑曲霉、紅曲霉、黃曲霉。甘薯曲霉、埃及曲霉等等。但是，就普洱茶而言，在曲霉屬中真正的主力軍是黑曲霉。
黑曲霉是普洱茶研究者最熟悉的一個詞語，無論專業(yè)學者還是普洱茶愛好者，只要談到普洱茶渥堆發(fā)酵，就離不開黑曲霉。從嚴格意義上，黑曲霉的說法并不十分準確，其科學稱謂應為黑曲霉群。在顯微鏡下觀察，它呈現(xiàn)分生孢子頭褐黑色放射狀，分生孢子梗長短不一，頂囊球形，雙層小梗。但它又是厭氧菌（厭氧呼吸，生物氧化第二大類型），在厭氧條件下，適宜的溫度（37℃左右）和濕度（80%左右）才能大量繁殖的。它最初的菌落呈白色，后來才逐漸轉為黑色。
黑曲霉是曲霉屬真菌中的一個常見品種。由于廣泛分布土壤和空氣中，是發(fā)酵中最容易從自然環(huán)境中獲得重要的發(fā)酵菌種。黑曲霉不是普洱茶發(fā)酵過程中產(chǎn)生的獨有菌群，一個較為普遍的現(xiàn)象是，只要是食品發(fā)酵，似乎就離不開黑曲霉群的參與。在發(fā)酵的過程中，在適宜溫度37℃、濕度75%狀態(tài)下，具備分泌淀粉酶、糖化酶、檸檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等的功能。渥堆過程中堆子“自然產(chǎn)生熱量”造成堆溫升高也與黑曲霉有關，是黑曲霉大量繁殖形成伴隨產(chǎn)生酶的同時出現(xiàn)產(chǎn)熱現(xiàn)象（化學中常見的產(chǎn)熱現(xiàn)象）。
無論是普洱熟茶的渥堆、白酒與葡萄酒最初的固態(tài)發(fā)酵，都離不開黑曲霉。非常有意思的是，相對白酒與紅酒而言，黑曲霉陪伴它們的時間更長，在白酒與紅酒進入“液態(tài)發(fā)酵”時（白酒與紅酒分為兩個階段發(fā)酵，一是固態(tài)發(fā)酵，二是液態(tài)發(fā)酵），其貯藏場所（俗稱酒窖）仍能發(fā)現(xiàn)黑曲霉的存在。凡是參觀過知名酒窖的人，都會發(fā)現(xiàn)酒窖墻壁上附著的霉斑塊，有的零散、有的密集，絕大部分是黑曲霉菌群。再仔細觀察，你會發(fā)現(xiàn)每一個霉斑塊不僅大小不一，而且厚度也不一樣，我們從霉斑塊的邊緣會發(fā)現(xiàn)厚度的分層的，比較明顯的分層為三種顏色，底部（貼墻部分）為墨綠或灰色，中間為米黃色、外層為黑灰色。其實，厚度的分層現(xiàn)象代表酒窖的歷史。年代愈久，層隙愈多；疊加越多，微生物活性越強。當然，這些霉斑也不是清一色黑曲霉，還有其它的菌群，如黃曲霉、灰綠曲霉、米曲霉等等。其實，它們與黑曲霉同樣，都是能夠分泌糖化酶的高手。
最重要的一點是，黑曲霉具備極強的附著力與滲透性，攻擊力超強。幾乎所有的食品發(fā)酵最初，包括渥堆熟茶，其最早的攻堅戰(zhàn)都是以它為核心的，隨后的攻城掠地——將發(fā)酵底物的保護屏障一一摧毀，它都是絕對的主力。然后，它又以發(fā)酵底物為營養(yǎng)源，又產(chǎn)生多種活性很強的酶系，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶等，為普洱茶后期的“酶促發(fā)酵”做物質(zhì)儲備。這也就是微生物產(chǎn)酶的基本原理。它與普洱茶真正滋味的產(chǎn)生關系不大。
很多研究報告中認為它是對人體有益菌種，這是一種誤解。因為黑曲霉甚至包括整個霉菌，都屬于腐生菌，如果落在糧食上，會快速產(chǎn)生腐敗。就普洱茶發(fā)酵而言，它的作用只是局限在發(fā)酵的前期，利用它巨大的“破壞力”擊破發(fā)酵底物原有的“保護壁壘”。并產(chǎn)生各種活性酶系，但在發(fā)酵后期進入“酶促發(fā)酵”時，它的使命結束了，也消亡了，如果不是，它的存在對普洱茶倒是有害的。因為它持續(xù)的存在會導致普洱茶的霉變，為有害菌的繁殖提供了便利。
我們在討論黑曲霉時，也應避免另一種傾向，就是太過強調(diào)黑曲霉的主導性作用。其實，渥堆發(fā)酵的早期，黑曲霉并不是單兵種作戰(zhàn)，整個霉菌類中的微生物，尤其是曲霉屬中的幾十種菌群，都參與了戰(zhàn)斗，是大兵團協(xié)同作戰(zhàn)的概念，只是攻堅的主力是黑曲霉而已。
圍繞霉菌，我們也可以用舉另外一個例子，我們熟知的湖南黑茶，如獲磚等出現(xiàn)的“金花”，都是霉菌的范疇，屬于散囊菌目，其生物學名稱為：冠突散囊菌（eurotiumcristatum)。在普洱茶中，尤其是磚茶中也經(jīng)常出現(xiàn)“金花”現(xiàn)象，因為它本身就是散囊菌目發(fā)菌科散囊菌屬的一種真菌，可生長在土壤、磚茶（茯磚、普洱茶磚）、冬蟲夏草、中藥片、木屑等基物上。冠突散囊菌也可以稱為小冠曲霉（aspergiluscristatellus)。