主要开展食品安全无损智能分析、便携检测、危害物高效识别及控制等理论与技术研究。研究食品安全风险因子的类型和危害，采用基于不同识别元件和机理的免疫分析与仿生检测方法，建立食品安全及危害因子快速检测技术体系；运用电子鼻技术、红外光谱技术、超分辨光谱分析技术、电化学传感技术等手段，研究农产品品质的智能无损检测技术与设备。
主要开展黄河流域特色功能性食品资源的品质调控、功能营养因子发掘利用等研究。研究动植物等食品原料中天然成分的结构、理化性质及其对食品加工品质、食用品质及衍生产品等特性的影响；从食品化学和营养学的角度，研究生物大分子及其代谢物对肠道菌群的影响，探索食物与人体健康的关系；研究膳食纤维、活性蛋白与多肽、功能油脂、植物多酚及黄酮类物质的分离、精制、加工以及营养递送，分析其与人类健康的关系。
主要开展酿造微生物、食品用酶、益生菌的挖掘与利用研究。利用现代酿造技术对传统发酵工艺进行升级和改造；研究食品酶分子特征、空间结构及功能之间关系，对食品酶分子进行设计和改造，有效提升酶的催化效率和稳定性；开展肠道微生物与益生菌研究，建立益生菌定向选育体系和益生功能评价模型，为益生菌的推广和应用提供了技术支撑。
主要开展以高效物理场加工方式为主的食品干燥理论与新技术研究，以及干燥装备的设计开发。对超声波技术、高压脉冲电场技术、超临界技术、介电加热技术等在干燥过程中的应用进行探索；研究最新食品干燥过程的数学模型、过程预测、模拟仿真等相关技术；探索食品干燥过程的最新品质检测和调控方式。