Рівень науково-дослідної роботи, і в першу чергу фундаментальних досліджень, визначає обличчя Університету як освітньо-наукової установи. На виконання постанови Ради Міністрів Української РСР № 176 від 7 квітня 1977 року було прийнято рішення про організацію Проблемної науково-дослідної лабораторії (ПНДЛ) з метою створення інтенсифікованих технологічних процесів і високоефективних апаратів для харчової промисловості (наказ Міністерства вищої і середньої спеціальної освіти Української РСР № 139 від 05.05.1977 року). Відтоді ця лабораторія є центром фундаментальних, прикладних і пошукових досліджень Університету. Організаторами і засновниками її стали видатні вчені: професор Всеволод Миколайович Стабніков (перший науковий керівник ПНДЛ) та академік Іван Степанович Гулий (ректор Університету, другий науковий керівник ПНДЛ), наукова діяльність якого з 1983 по 2003 роки нерозривно пов’язана з роботою лабораторії. Саме завдяки Івану Степановичу в 1986 році, після Чорнобильської катастрофи, всі зусилля науковців ПНДЛ було спрямовано на пошук, дослідження та розробки технологій продуктів радіопротекторної, імуномоделюючої й адаптогенної дії, що сприяли б їх виробництву у масових масштабах. Бо, на думку вченого, саме таке харчування ставало запорукою відновлення й підтримання на належному рівні здоров’я кожної людини і гарантом збереження генофонду української нації.

В теперішній час науковим керівником ПНДЛ є ректор Університету доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Анатолій Іванович Українець.

Організаційну роботу з виконання науково-дослідних робіт покладено на завідувача лабораторії, наукових керівників та відповідальних виконавців тем. З липня 2000 р. лабораторію очолює кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Юрій Олександрович Дашковський.

Протягом десятиріччя плідно керували важливими проблемами розвитку харчової промисловості – професори Університету: М.С. Карпович, В.А. Домарецький, М.О.Прядко, Л. П. Рева, Л.С. Дегтярьов, М.П. Купчик.

На теперішній час наукове керівництво темами здійснюють провідні фахівці Університету професори: А.І. Українець, А.П. Ладанюк, П.Л. Шиян, В.Г. Мірончук, А.І. Соколенко, Г.О.Сімахіна, Н.О. Ємельянова – доктори технічних наук, Т.П. Пирог – доктор біологічних наук, Ю.О. Дашковський, Г.Є. Поліщук, О.О. Шеремет, Я.І. Засядько – кандидати технічних наук.

Протягом усієї діяльності лабораторія дотримується принципів які було закладено при її заснуванні. Основними напрямами наукових досліджень Проблемної лабораторії були і залишаються:
- вивчення складу і структури різноманітних компонентів рослинної сировини, придатної для виготовлення харчових продуктів, а також біохімічних перетворень, які в них відбуваються в процесі перероблення;
- пошук і розроблення нових технологій, які дають змогу виробляти продукти з найменшим ушкодження їхньої нативної будови;
- розроблення технологічного обладнання для реалізації цих технологій тощо.

Серед основних досягнень Проблемної лабораторії – одержання нових фізико-хімічних і біологічних знань, а також пізнання сутності впливу біологічно активних компонентів природної сировини на живий організм, а відтак – можливість конструювання нових харчових продуктів профілактичної і лікувальної дії із заздалегідь визначеними функціональними властивостями.

Головний принцип, якого дотримує колектив Проблемної науково-дослідної лабораторії протягом усього часу своєї діяльності, - це нерозривна єдність теорії і практики.

За штатним розкладом ПНДЛ налічує 73 штатні одиниці. Над виконанням наукових завдань щорічно (в основному штаті та за сумісництвом) в лабораторії працюють 90 – 120 співробітників, в тому числі 14 – 16 докторів наук, 22 – 26 кандидатів наук. Сумісники в лабораторії – це фахівці сторонніх організацій та професорсько-викладацький склад Університету, що залучаються до виконання певних етапів робіт.

Для координації науково-дослідних робіт ПНДЛ, затвердження тематики та забезпечення своєчасного виконання запланованих НДР, розгляду питань підготовки наукових кадрів, обговорення результатів НДР створено науково-технічну раду ПНДЛ, яку очолює голова д.т.н. Українець А.І., заступники голови: д.т.н. Ковбаса В.М., к.т.н. Дашковський Ю.О.

ПНДЛ відіграє важливу роль у підготовці висококваліфікованих кадрів, гідно представляє наш Університет на численних міжнародних і всеукраїнських симпозіумах, конференціях, виставках присвячених питанням збереження і розроблення нових високоякісних харчових продуктів, в тому числі профілактичної дії, перероблення сільськогосподарської сировини.

Результати наукових досліджень лабораторії за період існування викладено у 25 монографіях, 32 збірниках, 1546 статтях, 1354 доповідях на конференціях. Отримано 63 авторських свідоцтва та 217 патентів України.

• дослідження та розроблення нових технологій з використанням фізичних впливів, зокрема біотехнології мікробного синтезу, харчових продуктів та добавок підвищеної біологічної цінності на основі топінамбура;
• дослідження структур технологічних середовищ, кінетики, механізмів реакцій, стереобудови , біологічної активності сполук з метою створення принципово-нових харчових технологій на основі використання фізичних впливів;
• розроблення та освоєння науково-обгрунтованих технологічних продуктів профілактичного, лікувального, дієтичного та дитячого харчування із заздалегідь визначеними властивостями та фізіологічними ефектами;
• підвищення надійності та довговічності обладнання підприємств харчової та переробної галузей АПК.
• розроблення основ ресурсоощадного інтелектуального керування біотехнологічними процесами з використанням багатоагентних сценарно-когнітивних моделей.
• розроблення нанотехнологій харчових продуктів.
• розроблення технологій натуральних висококонцентрованих ароматизаторів стабільного складу для харчових виробництв з рослинної сировини.