Hier
TWCR = (1<<TWSTO)|(1<<TWINT) | (1<<TWEN)|(1<<TWIE);
TWCR = (1<<TWSTA) |(1<<TWINT) | (1<<TWEN)|(1<<TWIE);

muss man eigentlich warten bis das STO wieder zurück esetzt wurde (siehe Tabelle in DS).

Seite 229 Atmega328 Doku: Table 21-2. Status codes for Master Transmitter Mode
bzw. Table 21-3 für Master Receive.

Man kann auch STO und STA gleichzeitig setzen. Siehe die genannten Tabellen.