การนำผลิตผลทางการเกษตรมาผ่านการถนอมและแปรรูปอาหาร เพื่อให้สามารถเก็บรักษาไว้ได้นานโดยไม่เกิดการเน่าเสีย มีวิวัฒนาการมาตามลำดับตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์จนถึงปัจจุบัน ดังนี้
การถนอมและแปรรูปอาหารยุคก่อนประวัติศาสตร์
ในยุคก่อนประวัติศาสตร์ คือ สมัยโรมันโบราณได้มีการนำหิมะซึ่งเป็นน้ำแข็งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติมาใส่ในอาหาร ผลจากความเย็นทำให้สามารถยืดอายุการเก็บรักษาอาหารได้นานขึ้น ต่อมา ในยุคมนุษย์ปักกิ่งเริ่มมีการใช้ไฟหุงต้มอาหาร ทำให้อาหารสุกและมีรสชาติดีขึ้น รวมทั้งยังไม่สามารถทำลายจุลินทรีย์ต่าง ๆ ด้วย ทำให้อาหารมีความปลอดภัยในการบริโภคมากขึ้น และยังช่วยยืดอายุการเก็บรักษาได้อีกระยะหนึ่ง การใช้ไฟนี้เองทำให้มนุษย์มีอาหารบริโภคหลากหลาย และรู้จักการถนอมอาหารโดยบังเอิญ เช่น การแขวนอาหารไว้ใกล้เตาไฟความร้อน จะช่วยให้น้ำที่มีในอาหารระเหยออกไป ทำให้อาหารแห้งและเก็บได้นานขึ้น และยังเป็นการทำให้เนื้อสัตว์ถูกรมควันโดยบังเอิญอีกด้วย ซึ่งควันก็จะช่วยถนอมรักษาให้อาหารเก็บได้นานขึ้น อีกทั้งยังได้ผลิตภัณฑ์อาหารชนิดใหม่แปลกไปจากอาหารสด นอกจากนี้ ในยุคนี้ยังมีการถนอมและแปรรูปอาหารโดยการหมัก และการแยกส่วนที่ไม่ใช้บริโภคออก เช่น เปลือก ขั้วผล การแยกแกลบออกจากข้าวสาลี การทำแห้งอาหารตามธรรมชาติโดยการตากแดด และการเติมเกลือในอาหารเพื่อให้ทั้งกลิ่นรสและช่วยในการเก็บรักษาอาหารให้นานขึ้น สามารถเก็บอาหารไว้บริโภคโดยไม่ต้องแช่เย็น นอกจาก เกลือแล้ว ยังมีการใช้วัตถุเจือปนอาหารอื่น ๆ เพื่อเพิ่มกลิ่นรสและช่วยในการเก็บถนอมกันมานานหลายศตวรรษแล้ว คือ น้ำส้มสายชู เกลือไนเตรท น้ำตาลและเครื่องเทศ เป็นต้น ต่อมาในยุคจีนโบราณ มีการค้นพบว่า การวางผลไม้ไว้ใกล้กับตะเกียงน้ำมันก๊าดที่กำลังลุกไหม้ จะทำให้ผลไม้สุกและมีกลิ่นรสมากขึ้น โดยไม่สามารถอธิบายกลไกทางวิทยาศาสตร์ได้ว่า เกิดจากอะไร ในยุคต่อมาจึงทราบว่า การลุกไหม้ของน้ำมันก๊าด ทำให้เกิดก๊าซเอทิลีน ซึ่งเป็นสารเดียวกบที่พืชปล่อยออกมาเพื่อเร่งให้เกิดการสุกตามธรรมชาติ
ยุคเริ่มต้นของความก้าวหน้าในการถนอมและแปรรูปอาหาร
ในยุคนี้มีการดัดแปลงและปรับปรุงเทคนิคการผลิตให้สูงขึ้น เริ่มจากในปี พ.ศ. 2338 พระเจ้านโปเลียนแห่งประเทศฝรั่งเศสได้นำทหารออกทำสงคราม และประสบปัญหาเรื่องเสบียงที่ใช้เลี้ยงทหารที่อยู่ไกลจากฐานทัพ พบว่า อาหารสดที่นำไปด้วยมักเกิดการเน่าเสียและเก็บรักษาได้ไม่นาน จึงหาวิธีในการแก้ปัญหาโดยเสนอรางวัลเป็นเงิน 12,000 ฟรังส์ แก่ผู้ที่สามารถยืดอายุการเก็บอาหารในกองทัพให้นานมากยิ่งขึ้น และในปี ค.ศ. 1795 บุคคลที่คิดค้นและได้รับรางวัลนี้เป็นคนแรก คือ นิโคลัส แอพเพิร์ต ชาวฝรั่งเศส จากการค้นพบวิธีการถนอมอาหารด้วยการใช้ความร้อน โดยได้นำอาหารพวกเนื้อสัตว์ ผักและผลไม้มาบรรจุในขวด ปิดด้วยจุกคอร์กให้แน่น แล้วนำไปต้มในน้ำเดือดตามเวลาที่กำหนด จากนั้น ทำให้เย็นลงทันทีหลายครั้งสลับกัน ทำให้สามารถเก็บรักษาอาหารนั้นได้เป็นเวลานานโดยไม่เกิดการเน่าเสีย และเรียกวิธีนี้ว่า วิธีของแอพเพิร์ต ซึ่งพัฒนาต่อมาเป็นการบรรจุกระป๋องในปัจจุบัน ต่อมา ปีเตอร์ ดูแรนต์ ชาวอังกฤษได้มีการคิดค้นนำกระป๋องเหล็กเคลือบดีบุกมาใช้แทนขวดแก้วได้สำเร็จเป็นครั้งแรก เนื่องจาก กระป๋องโลหะมีราคาถูก และไม่แตกง่ายเหมือนขวดแก้ว รวมทั้งมีการใช้หม้อต้มฆ่าเชื้อ หรือที่เรียกว่า “รีทอร์ต” ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับฆ่าเชื้อในกระบวนการทำอาหารกระป๋องที่สามารถควบคุมอุณหภูมิและความดันในการฆ่าเชื้อได้แน่นอนโดยอาศัยความร้อนของไอน้ำเดือด ทำให้การทำอาหารกระป๋องมีวิวัฒนาการเพิ่มขึ้นเป็นลำดับ
นอกจากนี้ ได้มีพัฒนาการของการถนอมและแปรรูปอาหารด้วยการแช่เย็นอาหาร โดยการตัดก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่จากแม่น้ำและทะเลสาบมาเก็บในห้องเย็นที่อยู่ใต้ดิน สำหรับเก็บรักษาอาหารในระหว่างสงครามกลางเมืองในสหรัฐอเมริกา ได้มีการสร้างตู้เย็นที่ใช้เครื่องทำความเย็น ซึ่งสามารถจะควบคุมอุณหภูมิได้ดีกว่าการใช้น้ำแข็ง ทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารแช่แข็งมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยเนื้อสัตว์เป็นอาหารแช่แข็งประเภทแรกที่สดมาก และถูกนำไปจำหน่ายเชิงพาณิชย์ได้ในราคาสูง สำหรับผลไม้ก็มีการแช่แข็งกันแต่บางชนิดต้องเติมน้ำตาลก่อนแช่งแข็ง ส่วนการผลิตผักแช่แข็งในช่วงแรก ๆ นั้น พบว่า ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีลักษณะปรากฏและรสชาติไม่ดีนัก ต่อมาในปี พ.ศ. 2473 แคลเรนซ์ เบิร์ดเชย์ จึงค้นพบว่า เอนไซม์ในผักเป็นตัวการทำให้ผักมีลักษณะที่ไม่น่ารับประทาน จึงทำลายเอนไซม์ที่มีอยู่ในผักด้วยการลวกก่อนแล้วจึงนำไปแช่แข็ง ซึ่งสามารถรักษาคุณภาพของผักแช่แข็งไว้ได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ อุตสาหกรรมการสีข้าวในยุคนี้มีความก้าวหน้ามากขึ้น จากเดิมที่มีการนำเมล็ดข้าวมาบดด้วยครก และไม่มีการแยกสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ เช่น แกลบ โลหะ เศษไม้ กรวดทรายออก พัฒนามาเป็นก่อนสีข้าวต้องมีขั้นตอนแยกสิ่งแปลกปลอม การทำความสะอาด การลดความชื้อในเมล็ด แล้วจึงนำไปสี การสีข้าวก็เปลี่ยนจากการสีด้วยหินบดข้าวขนาดใหญ่ มาเป็นลูกกลิ้งที่ทำด้วยเหล็กปลอดสนิม เป็นต้น
การถนอมและแปรรูปอาหารยุคปัจจุบัน
การถนอมอาหารและแปรรูปอาหารในยุคนี้ประกอบด้วยวิธีการที่เคยผลิตในยุคที่ผ่านมา แต่มีการใช้วิทยาศาสตร์ในการปรับปรุงการผลิตให้ดีขึ้น หรือวิธีการใหม่ ๆ เนื่องจากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการผลิตสูงขึ้น เช่น การผลิตอาหารกระป๋อง การแช่แข็ง การหมักดอง การทำแห้ง และการฉายรังสี เป็นต้น การผลิตอาหารบางชนิด มีการแยกสารบางอย่างออกจากอาหาร เช่น แยกไขมันออกจากนม การเติมสารอาหารขางอย่างลงในอาหาร เช่น เติมวิตามิน เกลือแร่ใยอาหาร เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการเพิ่มขึ้น จึงเกิดผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ หลากหลายขึ้น เช่น ผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ที่มีใยอาหารสูง ผลิตภัณฑ์น้ำอัดลมไม่มีแคลอรี น้ำสลัดที่ไม่มีไขมัน และนมที่มีไขมันต่ำ นอกจากนี้ วิธีการดำเนินชีวิตของคนเราในปัจจุบันที่ต้องทำงานแข่งขันกับเวลา ทำให้มีเวลาในการซื้ออาหารและปรุงอาหาร รับประทานเองน้องลง ดังนั้น การรับประทานอาหารจึงต้องการความสะดวกรวดเร็ว และความง่ายในการปรุงมากขึ้น ตลาดผลิตภัณฑ์อาหารประเภทพร้อมปรุง อาหารสำเร็จรูปหรืออาหารทันใจที่ใช้เวลาในการเตรียมน้อยลงจึงเป็นที่ต้องการเพิ่มมากขึ้น สามารถบริโภคได้ทันที
การแปรรูปอาหารด้วยวิธีการใหม่ ๆ ก็ยังคงมีการศึกษาและค้นคว้ากันอยู่ตลอดเวลา เนื่องจาก การสูญเสียอาหารจากการเก็บเกี่ยวยังมีปริมาณมากอยู่ การลดการสูญเสียดังกล่าวจะทำให้มีอาหารบริโภคมากขึ้นและอาหารที่มีราคาถูกลง วิธีการหนึ่งที่ทำได้ก็คือ การฉายรังสีอาหาร ซึ่งเกิดจากความรู้ทางด้านนิวเคลียร์ฟิสิกส์ ส่วนวิธีอื่น ๆ เช่น เทคโนโลยีชีวภาพก็มีการนำมาใช้จากความเข้าใจทางด้านพันธุกรรมที่มากขึ้น โดยการปรับปรุงวิธีการที่ใช้เทคนิคเก่า ๆ ในการคัดเลือกพันธุ์พืช พันธุ์สัตว์ที่ใช้กันมานาน มาเป็นวิธีใช้การตัดต่อยีนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น