รองศาสตราจารย์ ดร.พูนสุข ประเสริฐสรรพ์ เป็นนักวิจัยที่มีความรู้ความสามารถ และเชี่ยวชาญในเรื่องอุตสาหกรรมปาล์มน้ำมัน ซึ่งได้รับการยอมรับจากโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม เนื่องจากทำงานวิจัยและบริการวิชาการให้กับโรงงานมาตั้งแต่ปีพ.ศ. 2533 และเป็นหัวหน้าทีมในการจัดทำแผนพัฒนาอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์ม ระยะเวลา 3 ปี (พ.ศ.2550-2553) ให้กับจังหวัดกระบี่และชุมพร ภายใต้การพัฒนาขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมส่วนภูมิภาค รวมทั้งเป็นหัวหน้าทีมที่ปรึกษาให้กับโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม ที่จังหวัดกระบี่และจังหวัดสตูล ผลการดำเนินงานทำให้ได้รับรางวัลที่ปรึกษาดีเด่นด้านเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและด้านลดต้นทุนทรัพยากรและพลังงานจากกระทรวงอุตสาหกรรม เมื่อปี พ.ศ. 2551
นอกจากนี้รองศาสตราจารย์ ดร.พูนสุข ประเสริฐสรรพ์ ยังเป็นผู้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนางานวิจัยอย่างต่อเนื่อง ด้วยการทำงานเป็นผู้อำนวยการสถานวิจัยผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีน้ำมันปาล์ม(POPTEC) และเป็นคณะกรรมการคลัสเตอร์ปาล์มน้ำมันและนำมันปาล์ม ทั้งยังเป็นผู้มีความเชี่ยวชาญและมีผลงานในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพสิ่งแวดล้อม ด้านน้ำเสีย ปาล์ม และจุลินทรีย์ อีกด้วย
ผลงานวิจัยที่โดดเด่นของรองศาสตราจารย์ ดร.พูนสุข ประเสริฐสรรพ์ มีด้วยกันหลายชิ้น อาทิ เช่น การผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำทิ้งโรงงานสกัดนามันปาล์ม ภายใต้สภาวะไร้อากาศที่อุณหภูมิสูง โดยใช้ กลุ่มเชื้อจากน้ำพุร้อนในภาคใต้ของไทยและเชื้อ T.thermosaccharolyticum PSU-2 ที่แยกได้จากน้ำทิ้งโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม การแยกของแข็งและน้ำมันออกจากน้ำทิ้งโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มโดยใช้เอนไซม์จากเชื้อรา หรือเชื้อราที่ผลิตพอลิเมอร์ การผลิตและการทำให้บริสุทธิ์ 1,3-โพรเพนไดออล จากกลีเซอรอลดิบของโรงงานผลิตไบโอดีเซล การผลิตพอลิเมอร์ชนิดไกลโคโปรตีนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพและมีคุณสมบัติการเป็นสารตกตะกอน จาก Bacillus subtilis WD161 และหลังการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งและการใช้เป็นสารช่วยตกตะกอนของแข็งในน้ำทิ้งโรงงานสกัดนามันปาล์ม เป็นต้น
รางวัลนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ เป็นรางวัลที่สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ มอบให้นักวิจัยไทยที่มีคุณสมบัติโดดเด่น ผู้ที่อุทิศตนให้แก่การวิจัยในกลุ่มวิชาการหรือสหวิทยาการอย่างต่อเนื่อง มีผลงานวิจัยดีเด่นที่แสดงถึงความคิดริเริ่มและเป็นผลงานวิจัยที่ทําสะสมกันมาไม่น้อยกว่า 5 ปี มีจริยธรรมของนักวิจัยจนเป็นที่ยอมรับและยกย่องในวงวิชาการนั้นๆ ซึ่งเป็นรางวัลที่ประกาศและมอบแก่ผู้ได้รับการคัดเลือกเป็นประจำทุกปีในงาน“วันนักประดิษฐ์” 2 กุมภาพันธ์ เพื่อเชิดชูเกียรติและสร้างกำลังใจให้แก่นักวิจัยที่มีความรู้ความสามารถทางด้านงานวิจัยและองค์ความรู้ต่างๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อแวดวงวิชาการของประเทศ