Como remover programaticamente um produto de uma Categoria no Magento 2
Com o objeto Magento\Catalog\Api\CategoryLinkManagementInterface você poderá passar um array de categorias “ids” á função assignProductToCategories, essa função irá associar o produto as categorias informadas desfazendo/removendo qualquer associação anterior
$categoryLinkManagementInterface = $this->_objectManager->get('\Magento\Catalog\Api\CategoryLinkManagementInterface');
$categoryLinkManagementInterface->assignProductToCategories($sku, $ids_da_categorias);