以时间为基础的食品标签制度提供了食品的货架期,但食品在实际储存和运输过程中所经历的温度变化是不可预测的,并且会对食品的正常食用和货架期产生影响,特别是一些对温度敏感的食品。时间温度指示器（TTI）,定义为一种根据时间和温度参数而设计的质量记录装置,通过时间温度积累效应反映食品所经历的温度变化历程,能够指示食品温度历史、计算食品的剩余货架期,以便及时掌握食品的质量状态。本文以马铃薯为原材料制作的伏打电池为研究对象,探究了影响其放电特性的多种因素,设计了基于KL25的直流电压测量和温度控制系统,利用该系统对伏打电池在不同温度条件下的放电过程进行记录,得到了伏打电池放电总量与温度累积量之间稳定、可靠的关系。主要研究内容如下:（1）对两种比较典型的TTI进行深入研究后发现,酶型TTI通过匹配化学反应的活化能来反应食品的时间温度历程,根据反应颜色来判断食品质量状况;电子式TTI则是通过电子设备记录的方式来实现该功能,根据食品TTI曲线计算剩余货架期。本文结合两种TTI的优点,确定了基于伏打电池的时间温度指示器的研究思路:利用伏打电池放电特性反应时间温度历程,直观且可靠。（2）研究了伏打电池的基本原理,选择以处理后的马铃薯组织作为伏打电池电解质材料、铜锌为电池电极片并进行理论分析,探究了影响该伏打电池放电特性的诸多因素和温度对电池放电特性的影响,选择以伏打电池放电总量和时间温度累积量之间的关系作为TTI的数学模型。（3）设计了基于KL25的直流电压测量和温度控制系统,测量功能用于记录伏打电池在放电过程中的电压值和温度值,考虑到探究TTI数学的模型的可信性,温度控制功能用于满足大范围、不同温度的试验条件。该系统经实际验证,测量电压误差小于0.5mV,控温误差小于0.2℃,能够满足试验需求。（4）设计了探究伏打电池总量和时间温度累积量之间关系的试验方案,制作了以加热处理的马铃薯组织为电解质材料的伏打电池,进行外接电阻放电试验,使用测量装置进行数据的记录。通过数据分析得到了加热时间为40min,有效接触面积为3cm²,使用马铃薯为材料制作的铜锌伏打电池放电总量与时间温度累积量的关系为:y=（-9E-06）x²+0.339x-0.2964,方程相关系数为0.983176,F检验的P值为9.92×10^-8,说明方程高度显著。其数据残差图呈随机分布,各系数的置信区间为（-1.115e-005,-7.667e-006）、（0.03106,0.03681）和（-1.295,0.7017）,经实际验证该方程单点预测误差小于5%,区间预测能够完全实现。基于伏打电池的时间温度指示器的实验研究提供了一种新型TTI的设计方法,在实际应用中可以将该研究结果结合食品TTI曲线,能够估计食品货架期、反应食品质量。