Le fromage bleu doit ses marbrures à une moisissure de la famille Penicillium, la même souche utilisée pour créer des antibiotiques.

Le processus de fabrication du fromage bleu repose principalement sur l'utilisation de souches spécifiques comme Penicillium roqueforti ou Penicillium glaucum. Ces champignons sont des cousins directs de Penicillium chrysogenum, l'espèce à partir de laquelle Alexander Fleming a découvert la pénicilline en 1928 au St Mary's Hospital de Londres. Contrairement aux moisissures alimentaires toxiques, ces souches ne produisent pas de mycotoxines dangereuses pour l'homme dans les conditions de maturation du fromage.L'affinage est une étape cruciale qui dure généralement entre 3 et 6 mois selon l'appellation d'origine protégée (AOP). Pour que le champignon se développe, il a besoin d'oxygène, un élément rare au cœur d'une meule dense. C'est pourquoi les artisans pratiquent le « piquage » en utilisant des aiguilles en acier pour créer des tunnels d'aération. Cette technique permet au champignon de coloniser les cavités et de libérer des enzymes appelées lipases et protéases.Ces enzymes décomposent les graisses et les protéines du lait, ce qui génère les composés volatils responsables des arômes puissants et de la texture crémeuse. Des études microbiologiques menées par l'INRAE en France confirment que la sélection millénaire de ces souches a permis d'éliminer les risques de toxicité tout en maximisant les qualités organoleptiques. Aujourd'hui, le Roquefort reste l'un des exemples les plus célèbres, bénéficiant d'une protection légale depuis 1925 pour garantir ses méthodes de production traditionnelles.