Penampilan tersebut merupakan hasil dari fenomena fisika optik yang terjadi pada struktur mikroskopis lapisan kulit terluar buah.
Merah Gelap hingga Ungu
Secara kimiawi, buah blueberry tidak memiliki pigmen biru. Berdasarkan kajian biokimia pangan yang dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Food & Nutrition Research, daging dan kulit bagian dalam buah blueberry mengandung konsentrasi tinggi senyawa pigmen alami yang disebut antosianin (anthocyanin).
Dalam buku referensi kimia tanaman berjudul Plant Pigments and Their Manipulation terbitan Blackwell Publishing, dijelaskan bahwa pigmen antosianin pada buah beri bekerja dengan cara menyerap spektrum cahaya biru dan hijau, lalu memantulkan gelombang cahaya merah dan ungu.
Fakta ini dapat dibuktikan secara langsung saat buah blueberry dikupas, dihaluskan, atau diperas untuk dijadikan jus.
Cairan dan daging buah yang keluar tidak pernah berwarna biru, melainkan merah keunguan pekat, serupa dengan warna alami pada buah anggur merah atau blackberry.
Rahasia Lapisan Lilin
Jika pigmen aslinya berwarna merah gelap hingga ungu, lantas mengapa kulit luar buah blueberry tampak berwarna biru cerah?
Penjelasan ilmiahnya diungkap oleh tim peneliti dari University of Bristol, Inggris, yang mempublikasikan temuan mereka dalam jurnal Science Advances.
Melalui pengamatan menggunakan mikroskop elektron pemindai (scanning electron microscope), para peneliti menemukan bahwa warna biru pada blueberry berasal dari lapisan lilin alami super tipis yang menyelimuti permukaan kulit buah, yang dikenal dalam botani sebagai lilin epikutikula (epicuticular wax).
Lapisan lilin tersebut tersusun atas struktur kristal nano yang terbentuk secara acak. Alih-alih menyerap cahaya seperti zat warna pada umumnya, struktur kristal lilin ini bekerja memantulkan dan menyebarkan gelombang cahaya biru serta sinar ultraviolet (UV) kembali ke lingkungan sekitar, sementara gelombang cahaya lainnya diserap oleh pigmen antosianin gelap di bawahnya.
Fenomena fisika yang disebut sebagai pewarnaan struktural (structural coloration) inilah yang menciptakan ilusi optik sehingga mata manusia melihat blueberry sebagai buah berwarna biru.
Apabila lapisan lilin putih kebiruan di permukaan luar ini digosok hingga hilang, warna asli kulit blueberry yang gelap kemerahan akan langsung terlihat.
Pewarnaan Struktural
Menurut temuan dalam jurnal Science Advances tersebut, mekanisme pewarnaan struktural tanpa pigmen biru tidak hanya terjadi pada blueberry, melainkan juga ditemukan pada beberapa spesies tanaman dan hewan lain di alam liar karena molekul pigmen biru murni sangat sulit disintesis secara biologis.
- Buah-Buahan Lain: Struktur lapisan lilin nano yang memantulkan cahaya biru juga ditemukan pada permukaan buah plum (Damson plum) dan buah juniper (Juniper berries).
- Sayap Kupu-Kupu dan Bulu Burung: Mekanisme pembelokan cahaya oleh struktur mikroskopis juga menjelaskan mengapa sayap kupu-kupu Morpho dan bulu burung Blue Jay tampak biru cerah, padahal tidak mengandung zat pewarna biru di dalamnya.
Temuan mengenai struktur kristal lilin alami pada kulit blueberry ini kini menjadi acuan bagi para ilmuwan material dan pangan untuk merancang inovasi pewarna biru alami yang aman dikonsumsi, tanpa bergantung pada zat pewarna sintetis.