Boa tarde Marcelo.
Neste seu caso, embora eu não conheça do regulamento do ICMS do seu Estado, entendo que deverá recolher a ST.
Como existe a comercialização pelo estabelecimento adquirente, deverá ser recolhido a ST , pois a mesma mercadoria poderá ser destinada para ambos os fins( Regra Geral).
Entretanto, talvez seja possível que possa recuperar em conta gráfica e efetuar o crédito dos valores retidos.
No Estado do Paraná temos a seguinte previsão no regulamento do ICMS:
Art. 25 - O imposto é não cumulativo, compensando-se o que for devido em cada operação relativa à circulação de mercadorias ou prestação de serviços de transporte interestadual e intermunicipal e de comunicação com o montante cobrado nas anteriores por este Estado ou por outra unidade federada, apurado por um dos seguintes critérios:
§ 11 - Nas operações com mercadoria sujeitas ao regime de Substituição Tributária - ST, em relação às operações concomitantes ou subsequentes, em que o destinatário substituído seja contribuinte e não destine a mercadoria à comercialização, bem como quando a acondicionar em embalagem para revenda ou a utilizar no processo industrial, caso tenha direito ao crédito do imposto, deverá observar o seguinte:
I - quando a mercadoria adquirida não for destinada à comercialização, ou for acondicionada em embalagem para revenda ou utilizada no processo industrial, o valor do crédito corresponderá ao montante resultante da aplicação da alíquota interna sobre o valor que serviu de base de cálculo para a retenção, sendo que, em não se conhecendo o valor do imposto, o mesmo poderá ser calculado mediante a aplicação da alíquota vigente para as operações internas sobre o valor de aquisição da mercadoria, ressalvado o disposto no inciso II deste parágrafo;
II - quando apenas parte da mercadoria não for destinada à comercialização, ou for acondicionada em embalagem para revenda ou utilizada no processo industrial, poderá o crédito ser apropriado, proporcionalmente a esta parcela, o qual corresponderá ao valor resultante da aplicação da alíquota interna sobre o valor que serviu de base de cálculo para a retenção, mediante nota fiscal para este fim emitida, cuja natureza da operação será "Recuperação de Crédito", que deverá ser lançada no campo "Outros Créditos" do livro Registro de Apuração do ICMS, sendo que, em não se conhecendo o valor do imposto, o mesmo poderá ser calculado mediante a aplicação da alíquota vigente para as operações internas sobre o valor de aquisição da mercadoria.
Sugiro que verifique no regulamento do ICMS do seu Estado, se não existe previsão semelhante. ( Acredito que sim, pois ocorre a situação do fato presumido e não realizado)