• Sơ chế: Loại bỏ các tạp chất và sản phẩm còn non và bị hư hỏng; ổn định các sản phẩm bằng cách sấy khô, làm lạnh hoặc khử trùng; cách ly các sản phẩm thành các loại khác nhau.

• Chế biến thứ cấp: Biến đổi các nguyên liệu thô từ sơ chế thành sản phẩm phù hợp để người tiêu dùng có thể chế biến.

• Chế biến hoàn thiện: Biến các sản phẩm chế biến thứ cấp thành sản phẩm ăn được ngay.

Hầu hết các tổn thất sau thu hoạch xảy ra trong giai đoạn sơ chế; việc chế biến thứ cấp và hoàn thiện tập trung hơn vào dinh dưỡng và an toàn của các sản phẩm thực phẩm. Tất cả các nghiên cứu công nghệ sau thu hoạch chỉ nhận được khoảng 5% tổng số kinh phí nghiên cứu hướng vào nông nghiệp. Các nỗ lực nghiên cứu nhằm giảm tổn thất trong sơ chế còn hạn chế, diễn ra chủ yếu ở các nước đang phát triển, và liên quan chủ yếu đến cây ăn quả và rau. Các công nghệ sau thu hoạch dường như sẽ không có những đột phá lớn vào năm 2040; tuy nhiên các công nghệ được áp dụng ở các nước phát triển sẽ ngày càng lan tỏa sang các nước đang phát triển.

Các công nghệ sơ chế
Bảo quản bằng kiểm soát khí quyển. Ngành công nghiệp canh tác ở các nước phát triển đã sử dụng việc bản quản bằng kiểm soát khí quyển trong nhiều thập kỷ. Nó bao gồm việc kiểm soát môi trường khí oxy, nitơ và carbon dioxide cũng như nhiệt độ và độ ẩm cho việc lưu trữ các loại trái cây hoặc rau. Khí quyển được kiểm soát cung cấp sự ổn định cho lưu trữ trong thời gian dài và giữ được chất lượng bằng cách làm chậm tốc độ hô hấp của các loại trái cây hoặc rau. Mỗi trái cây hoặc rau đòi hỏi một thành phần không khí khác nhau, nhưng nồng độ điển hình là 2-3% oxy, 3-10% carbon dioxide, còn lại là nitơ.

Các kho lưu trữ giữ nhiệt độ gần 0 độ C và bảo quản từ một đến sáu tháng. Hầu hết các nghiên cứu trong kiểm soát khí quyển đối với rau quả được nhằm vào việc tìm kiếm các điều kiện tối ưu cho việc lưu trữ các loại rau, quả cụ thể. Bảo quản bằng kiểm soát khí quyển đã khá thành công trong việc giảm tổn thất của các loại trái cây và rau quả bằng cách kéo dài thời gian cung cấp cũng như mở rộng thị trường địa lý. Không có dấu hiệu cho thấy có bất kỳ đột phá nào trong công nghệ này sẽ xảy ra trước năm 2040. NC&PT dường như sẽ tiếp tục hoàn thiện các điều kiện bảo quản cho các loại rau, quả khác nhau và phổ biến công nghệ này cho các nước đang phát triển.

Đóng gói trong không khí kiểm soát
Bằng cách kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm thực phẩm dễ hư hỏng, đóng gói trong không khí thay đổi (MAP) đã góp phần giảm tổn thất các sản phẩm nông nghiệp trong chuỗi phân phối. Quá trình MAP thay đổi các thành phần không khí bên trong của sản phẩm đóng gói như thịt, hải sản, hoặc các loại trái cây và rau quả. Trong trường hợp sản phẩm thịt và hải sản, thành phần chủ yếu là carbon dioxide và nitrogen, ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn. Một ít oxy (2-3%) cần giữ trong các gói trái cây và rau quả để tránh hô hấp kỵ khí. Các màng mỏng bao bì polymer là chìa khóa cho công nghệ này. Các sản phẩm thịt và các hải sản sử dụng các màng mỏng để ngăn chặn sự trao đổi khí, trong khi các loại trái cây và rau quả cần trao đổi khí và sử dụng các màng thấm. Sự phát triển của các loại màng mỏng bao gói cho phép thấm có chọn lọc các loại khí đã sử dụng trong công nghệ MAP trong 15 năm qua cho phép kéo dài thêm thời hạn sử dụng.

Các công nghệ khử côn trùng. Bộ Nông nghiệp Mỹ đang có một chương trình nghiên cứu tìm kiếm các giải pháp thay thế cho methyl bromide đang được sử dụng rộng rãi, loại hóa chất đang được loại bỏ vì các quy định bảo vệ môi trường. Kiểm soát khí quyển đã được đề xuất như là một thay thế cho khử trùng bằng methyl bromide, có độc tính cao, có khả năng gây đột biến và chất gây ung thư, và hủy hoại tầng ozone. Ngũ cốc có thể được khử trùng bằng cách thêm carbon dioxide tinh khiết hoặc khí đốt và oxy hoặc bằng cách sử dụng bảo quản kín làm giảm hô hấp tự nhiên của hạt. Các nhà khoa học tại Bộ Nông nghiệp Mỹ đang thử nghiệm phương tiện khử trùng hóa học và không dùng hóa chất cho cả các hàng hóa giữ lâu (trái cây sấy khô và các loại hạt) và các mặt hàng dễ hỏng (trái cây tươi và rau quả).

Công nghệ chiếu xạ. Chiếu chùm tia electron, tia gamma hoặc tia X để sản phẩm thu hoạch bất hoạt các vi sinh vật gây bệnh có trên thực phẩm (Salmonella, E. coli, Campylbacter, và Listeria), giảm tổn thất sau thu hoạch do côn trùng và hư hỏng, và kéo dài thời gian sử dụng các thực phẩm mau hỏng. Công nghệ này đã được thử nghiệm trong gần một thế kỷ mà không cho thấy bất kỳ rủi ro đối với sức khỏe con người. tuy nhiên việc thương mại hóa vẫn còn hạn chế vì lo ngại của công chúng về các tác động bức xạ lên các sản phẩm thực phẩm. Số lượng lớn các nghiên cứu khoa học cho thấy không có các tác động xấu đến các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế đối với thực phẩm chiếu xạ. Tại Hoa Kỳ, FDA quy định chiếu xạ như một phụ gia thực phẩm nên sự an toàn phải được xác nhận trước bất kỳ ứng dụng thương mại nào. Theo FAO và IAEA, hơn 60 quốc gia có quy định cho phép sử dụng chiếu xạ cho ít nhất một sản phẩm.

Hầu hết các ứng dụng có liên quan đến việc kiểm soát côn trùng gây hại đặc biệt cho các sản phẩm thương mại quốc tế. Với mức thương mại hóa và quy định kiểm soát hiện nay, chiếu xạ có thể sẽ thay thế các phương pháp diệt trùng khác vào năm 2040 và sử dụng rộng rãi trong việc kéo dài thời hạn sử dụng của một số sản phẩm dễ hỏng.

Kiểm soát sinh học sau thu hoạch. Sử dụng các vi sinh vật cản trở các vi sinh vật gây hư hỏng khác cho sản phẩm thực phẩm dễ hư hỏng là một phương thức kiểm soát sinh học sau thu hoạch được đề xuất thay thế cho các thuốc diệt nấm hóa học. Mặc dù nghiên cứu kiểm soát sinh học sau thu hoạch đã diễn ra liên tục trong hơn 20 năm qua, nhưng việc thương mại hóa còn rất hạn chế. Các loại vi sinh vật Pseudomonas syringae đã được phát triển để kiểm soát sự hư hỏng của khoai tây và khoai lang và Metschnikowia fructicola cho khoai lang và cà rốt. Các cơ chế phức tạp của các vi sinh vật kiểm soát sinh học bao gồm dinh dưỡng và cạnh tranh không gian, ký sinh, mẫn cảm của sức đề kháng trong sản phẩm thực phẩm, và các chất chuyển hóa dễ bay hơi. Do chưa có đủ sự hiểu biết về sự tương tác phức tạp này giữa sản phẩm thực phẩm, vi sinh vật kiểm soát sinh học, vi sinh vật gây bệnh, nên công nghệ này sẽ khó có khả năng có tác động vào năm 2040.