La causa del problema es un bug en la implementación de EclipseLink, según lo especificado aqui(Gracias @Mitsu por el enlace) el método preremove debería ejecutarse tras un orphanRemoval, pero lo cierto es que no se está ejecutando. La única referencia a este bug la encontré en el foro de eclipse.
No he encontradovisto que se haya comunicado el bug de manera oficial y tampoco he abierto ninguno, es el segundo bug de importancia que encuentro en EclipseLink el ultimo mes. Esto me ha hecho decidirme a empezar la titánica tarea de cambiarlo todo a Hibernate, que ya me rondaba la cabeza hace tiempo y he dejado de lado EclipseLink de una vez por todas.
Un saludo