当時から海外へ目を向けていた貞一郎は、1913年に海外へ製粉事業の視察に向かいました。そこで彼は、先進の工場や設備だけではなく、多くの工場が実験室を設け、原料や製品その他について常に綿密な理化学的研究を行い、いかに限られた原料で優秀な製品を作り出すかということに感心します。
帰国後、「小麦粉は機械も大事だが、それ以上に小麦・小麦粉の化学的研究が大切だ」と想いを強くするようになり、1914年、化学実験室を設置。小麦の研究を開始したのです。製粉企業での化学技術の導入は、日本初のことでした。

小麦の研究はやがて大きな成果をあげていくことになります。
1935年には、世界で初めてビタミンB1を発見した鈴木梅太郎博士と共同で小麦胚芽の有効成分について研究を開始。
1940年にビタミンB6合成法の開発に成功すると、その栄養価に注目した政府の要請で、日清製粉の鶴見工場内にビタミン製造所を設け、大量生産を請け負います。その後もビタミンE、K1の合成技術を開発し、生産を開始します。日清製粉の工場で生産されたビタミンは製薬会社へと供給され、医薬品として使用されるようになりました。

1935年から続けていた小麦胚芽の研究により、胚芽部分に栄養素がバランスよく含まれていることが明らかになります。「この小さな胚芽が日本人の栄養不足を解消する手助けになるのではないか」。その想いから研究を重ね、1955年、粉末と粒状の2タイプで製品化が実現します。手軽に栄養補給できる健康食品として、当時の社長 正田英三郎により名づけられた「リブロン小麦胚芽」の誕生でした。
こうして日本で初めての小麦の化学的研究は、医薬品、健康食品事業へと発展、人々の健康に貢献することになったのです。

戦後、一時はビタミン製造の中止を余儀なくされるも、1962年には大阪ビタミン工場を設置。その２年後には長野県上田市に規模を大きくした工場の移設を決めるなど、原料を製薬会社へ供給するメーカーとしても活躍。1965年頃には世界各国へビタミンを輸出するようになります。

コエンザイムQ10が発見されたのは1957年。日清製粉の中央研究所の医薬事業部門でリーダーを務めていた府川秀明博士が率いる研究チームは、ビタミン研究の技術と経験を生かせばコエンザイムの合成は可能と判断し、本格的に製造実験を開始。1967年、量産化製法の開発に成功します。その後医薬品として用いられ、サプリメントとして普及するのは、それから30年ほど待つことになります。

戦後の日本は食生活の欧米化が急速に進みました。日清製粉の研究所では1970年代前半から今でこそ一般的となった血糖値に着目し研究を開始。その後、2000年に小麦の研究から生まれた「0.19小麦アルブミン」を配合した特定保健用食品「グルコデザイン」を商品化しました。

1975年、ソフトカプセルの生産を開始すると、その製剤技術は製薬会社から注目され共同開発や受託生産も行われました。さまざまな商品開発と共に製剤技術は磨かれ、ビフィズス菌を生きたまま大腸まで届けるダブルガードカプセルの技術の確立につながっていきます。